Heißdrahtaktivierte chemische Gasphasenabscheidung (Heißdraht-CVD)

HWCVD-Inline-Anlage des Fraunhofer IST.
© Fraunhofer IST, Rainer Meier, BFF Wittmar
HWCVD-Inline-Anlage des Fraunhofer IST.

Technologie- und Prozessentwicklung zur Herstellung von CVD-Diamant- und von siliziumbasierten Schichtsystemen

Heißdraht-CVD ist eine Kernkompetenz des Fraunhofer IST, die insbesondere die Herstellung von kristallinen Diamantschichten auf großen Flächen und auf komplexen Geometrien erlaubt. Weitere Möglichkeiten sind elektronische und optischen Schichten auf Basis von Silizium. Wir entwickeln und erforschen Prozesse und Schichtsysteme mit anwendungspezifischen Anforderungsprofil, zum Beispiel für Werkzeuge, Bauteile, optische Komponenten, Photovoltaik, Sensoren und Mikrosysteme. Ebenfalls bieten wir Ihnen Unterstützung beim Technologietransfer von Beschichtungsmodulen, -komponenten und -anlagen. 

 

Prozess- und System-Knowhow

Wir bieten Prozess- und Schichtentwicklung für Ihre Anwendung und erarbeiten ganzheitliche Lösungen beginnend mit der Auswahl geeigneter Grundwerkstoffe, über die Vorbehandlung, Schicht- und Prozessentwicklung, bis hin zur Analytik, Qualifizierung und Qualitätssicherung. Wir bieten Ihnen den Transfer von Heißdraht-CVD-Technologie für Diamant- und Siliziumbasierte Schichten, durch F&E-Dienstleistungen, Kleinserien zur Demonstration der Machbarkeit und dem Bau von Beschichtungsmodulen und -systemen.                                                                                          

 

Ausgewählte Referenzprojekte

 

Referenzprojekt

Strukturierte CVD-Diamant-Mikroschleifstifte

 

Referenzprojekt

Siliziumschichten für MEMS

 

Referenzprojekt

Hocheffiziente Silizium-Solarzellen für Autodächer

Heißdraht-CVD-Anlagen für die Diamantbeschichtung

Heißdraht-CVD-Beschichtungsanlage CVDiamond XXL zur Herstellung von Diamantelektroden.
© Fraunhofer IST, Rainer Meier, BFF Wittmar
Heißdraht-CVD-Beschichtungsanlage CVDiamond XXL.

Am Fraunhofer IST entwickelte vollautomatisierte HFCVD-Anlagen erlauben die Beschichtung auf Flächen bis zu 1000 x 500 mm². Zusätzlich sind Anlagen und Prozesse für die Diamantbeschichtung von komplexen Bauteilen und Werkzeugen und für die Innenbeschichtung mit Diamant vorhanden. Die möglichen Werkstoffe für die Beschichtung umfassen u.a. Hartmetalle, Keramik (insbesondere SiC, Si3N4) hochschmelzende Metalle, Silizium und Gläser.  

Spezifikationen / technische Daten

  • Großflächenbeschichtung (500 x 1000 mm2) mit polykristallinen Diamantschichten
  • Diamantbeschichtung von Bauteilen und Werkzeugen und für die Innenbeschichtung mit Diamant
 

Heißdraht-CVD-Inline-Anlage

Beladung der Durchlaufanlage zur Abscheidung von Silizium und Siliziumnitridschichten mit dem Heißdraht-CVD-Verfahren. Maximale Substratabmessungen: 500 mm x 600 mm.
© Fraunhofer IST, Rainer Meier, BFF Wittmar
Beladung der Durchlaufanlage zur Abscheidung von Silizium und Siliziumnitridschichten mit dem Heißdraht-CVD-Verfahren. Maximale Substratabmessungen: 500 mm x 600 mm.

Auch bei der Herstellung von siliziumbasierten Schichten bietet die Heißdraht-CVD gegenüber bewährten plasmaunterstützten Beschichtungsverfahren entscheidende Vorteile:

  • Hohe Gasausbeuten
  • Hohe Beschichtungsraten
  • Einfache Anlagentechnologie
  • Leichte Aufskalierbarkeit auf große Beschichtungsflächen
  • Sanfter Beschichtungsprozess ohne Schädigung von Substrat und wachsender Schicht durch hochenergetischen Teilchenbeschuss
  • Hohe Energieeffizienz
  • Geringe »Total Cost of Ownership«

Mit unserer Inline-Anlage können Flächen von bis zu 600 x 500 mm² beschichtet werden.       

Unsere Technologie in der Anwendung

 

Kompetenz

Verfahrens- und Fertigungstechnik für nachhaltige Energiespeicher

 

Kompetenz

Diamantbasierte Systeme

 

Kompetenz

Optische Systeme

 

Kompetenz

Tribologie

 

Kompetenz

Sensorik

Weitere Informationen

 

Aus der Forschung

Siliziumschichten für Heterostruktursolarzellen