Weiterentwicklung und Up-scaling des Hot-Filament Verfahrens für die Diamant CVD

Da eine Umsetzung der an Laboranlagen gewonnenen wissenschaftliche Erkenntnisse in technisch und ökonomisch funktionierende Produkte gerade im Bereich der Diamant-CVD an die passende Maschinentechnologie gebunden ist, entwickeln wir die vorhandene Hot-Filament CVD Technologie ständig weiter. So gelang der Bau einer Versuchsanlage mit der weltweit größten CVD-Diamant Beschichtungsfläche.

Entwicklungskenndaten:

• Hochskalierung der Hot-Filament Diamantbeschichtungsfläche auf bis zu 10.000 cm².
• Flexible Kammer-Set-ups zur CVD Diamantbeschichtung von Kleinteilen (Stückgewicht < 1 g) bis zu großen Bauteilen (Stückgewicht > 40 kg).
• Reduzierung des Energieaufwandes (Elektrische Leistung pro Karat) für die Hot-Filament CVD.
• Homogenisierung von Diamantwachstumsrate und Bor-Dotierung für 2D- und 3D- Substrate.
• Reproduzierbar einstellbare Substrattemperaturen von 650 °C bis 950 °C.
• Integration von Wärmebehandlungsverfahren in den Hot-Filament Prozess.
• Entwicklung von in-situ Messtechnik z.B. online Messung der Diamantwachstumsrate.

• Ramakrishnan R., Lodes M., Rosiwal S., Singer R.:
  Self-supporting nanocrystalline diamond foils: Influence of template morphologies on the mechanical properties measured by ball on three balls testing
  In: Acta Materialia 59 (2011), S. 3343-3351
  ISSN: 1359-6454
  DOI: 10.1016/j.actamat.2011.02.009
• Hirmke J., Rosiwal S., Singer R.:
  Monitoring oxygen species in diamond hot-filament CVD by zircon dioxide sensors
  In: Vacuum 82 (2008), S. 599-607
  ISSN: 0042-207X
  DOI: 10.1016/j.vacuum.2007.09.002
• Hirmke J., Glaser A., Hempel F., Stancu GD., Röpcke J., Rosiwal S., Singer R.:
  Improved flow conditions in diamond hot filament CVD-Promising deposition results and gas phase characterization by laser absorption spectroscopy
  In: Vacuum 81 (2007), S. 619-626
  ISSN: 0042-207X
  DOI: 10.1016/j.vacuum.2006.08.004
• Hirmke J., Schwarz S., Rottmair CA., Rosiwal S., Singer R.:
  Diamond single crystal growth in hot filament CVD
  In: Diamond and Related Materials 15 (2006), S. 536-541
  ISSN: 0925-9635
  DOI: 10.1016/j.diamond.2006.01.003
• Glaser A., Rosiwal S., Singer R.:
  Chemical vapor infiltration (CVI) - Part II: Infiltration of porous substrates with diamond by using a new designed hot-filament plant
  In: Diamond and Related Materials 15 (2006), S. 49-54
  ISSN: 0925-9635
  DOI: 10.1016/j.diamond.2005.07.010