Ionenstrahlsputtern für Hochreflektierende und Antireflexbeschichtungen

Ionenstrahlsputtern ist ein kommerziell etabliertes Beschichtungsverfahren zur Herstellung von hochqualitativen optischen Funktions­­beschichtungen, z. B. für Präzisionsoptiken, Filter, Spiegel und Strahlteiler. Die gesputterten Teilchen weisen im Vergleich zu anderen Beschichtungsmethoden eine höhere Mobilität auf der Substratoberfläche auf, wodurch die abgeschiedenen Schichten besondere mechanische Eigenschaften besitzen und sich speziell für optische Anwendungen eignen. Beim Ionenstrahlsputtern wird Material durch Beschuss mit hochenergetischen Ionen aus dem Target herausgelöst, wobei der Materialabtrag mit einer Genauigkeit im Ångströmbereich über die Ionenenergie eingestellt werden kann. Durch den niedrigen Basisdruck von 10^-4 mbar und Prozesstemperaturen von unter 100 °C können eine geringere Kontamination und qualitativ hochwertigere Schichten erreicht werden als beim Magnetronsputtern. Zudem erhöht die größere Energie (Mobilität) der gesputterten Teilchen meist die Dichte der abgeschiedenen Schichten durch Optimierungsprozesse an der Oberfläche. Aufgrund dieser speziellen Schichteigenschaften ist Ionenstrahlsputtern für die Herstellung qualitativ hochwertiger optischer Beschichtungen zu bevorzugen.

Für Beschichtungen im sichtbaren oder Nah-Infrarot-Bereich werden für gewöhnlich Oxide verwendet, die eine vernachlässigbare Absorption in diesen Wellenlängenbereichen aufweisen. Darüber hinaus sind Oxide stabil an Luft, ungefährlich und relativ hart. Oxidische Dünnschichten können auf den Beschichtungsanlagen von scia Systems entweder durch reaktives Sputtern von einem Elementtarget in Sauerstoffatmosphäre oder durch direktes Sputtern von einem oxidischen Target abgeschieden werden.

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