Lokale Diamantsynthese durch einen laserbasierten atmosphärischen CVD-PVD-Prozess

In den Bereichen der Mechanik, Optik und Elektronik können eine Vielzahl an Werk-stoffen durch Diamantschichten ersetzt oder verbessert werden, um höhere Standzeiten der Bauteile zu erreichen. Besonders im Bereich der Mechanik ist es von beachtenswer-tem Vorteil diese Diamantschichten ohne Prozesskammer aufwachsen zu lassen. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, wurde mit dieser Arbeit das Ziel verfolgt unab-hängig von einer Prozesskammer angepasste Diamantschichten herstellen zu können. Dazu wurden zwei auf dem CVD- und PVD-Prinzip beruhende Verfahren entwickelt und zu einem Prozess zusammengeführt. Hierfür wurde die hohe Leistungsdichte eines laserbasierten Plasma-Jets genutzt, um Werkstoffe zu verdampfen und gleichzeitig die Prozessparameter für das chemische Wachstum von Diamant zu gewährleisten. Durch die Analyse und Modellierung der ablaufenden physikalischen Prozesse konnte eine hohe Reproduzierbarkeit der Diamantschichten erreicht werden, wie es bisher mit laserbasierten Prozessen nicht möglich war. Insbesondere die Anwendung optischer und elektrischer Charakterisierungsverfahren ermöglichte im Weiteren das Aufstellen eines analytischen Modells, durch welches die Anwendbarkeit dieses Verfahrens beschrieben werden kann.