Einfluss einer Magnesium-Koabscheidung auf die Eigenschaften von Magnetron-gesputterten TiN-Schichten

• Antragsteller: Dr. Martin Fenker
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2005
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5400559

Titannitrid gehört zu den gegenwärtig am besten untersuchten und kommerziell fest etablierten Hartstoffschichten. Das Einsatzgebiet reicht von Werkzeugbeschichtungen, Diffusionsbarrieren in der Halbleitertechnologie bis hin zur dekorativen Beschichtung unterschiedlichster Konsumgüter aufgrund seiner goldenen Farbe. Nachteilig bei den TiN-Schichten ist deren niedrige Oxidationsbeständigkeit. Diese kann aber durch Zulegieren von Elementen (wie z.B. Al) - die stabilere Oxide als die des Titan bilden - erhöht werden. Gleichzeitig nehmen die Legierungselemente Einfluss auf die Farbe des TiN. Durch Variation der Konzentration der Legierungselemente sowie des Stickstoffgehaltes kann Farbe und Oxidationsbeständigkeit von TiN-Schichten gezielt beeinflusst werden. Gerade bei der zuerst genannten Eigenschaft besteht hierbei erhöhter Handlungsbedarf, da derzeit bei PVD-Schichten immer noch intensive Grün-, Rot- und Blau-Farbtöne fehlen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die systematische Untersuchung der Veränderung der Eigenschaften von TiN durch das Zulegieren von Magnesium während des reaktiven Magnetron-Sputterns. Dabei soll vorrangig der Einfluss des Magnesium-Gehaltes auf die Farbe und das Oxidationsverhalten untersucht werden. Des Weiteren sollen Untersuchungen bzgl. Korrosionsverhalten, Härte, Morphologie, röntgenographischer Struktur und Textur und chemischer Zusammensetzung durchgeführt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen