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epitaktisch 

 

Schichtausbau

Epitaktisches Wachstum

Die Herausforderung bei der Herstellung elektrokeramischer Schichten ist die Anisotropie der Materialen. Dies bedeutet, dass die gewünschten Eigenschaften richtungsabhängig sind, wobei Richtung hier eine Achse des Materialkristalls bedeutet.

Um Schichten mit möglichst guten Eigenschaften zu erhalten, müssen daher alle Kristalle in einer Schicht in die gleiche Richtung ausgerichtet werden. Das gelingt durch ein gerichtetes Kristallwachstum innerhalb der Keramikschicht, das sogenannte epitaktische Wachstum.

Entscheidend für das epitaktische Wachstum ist die Vorgabe der Wachstumsrichtung für die Kristalle innerhalb der Schicht, da bei einer freien Kristallisation eine völlig regellose Orientierung entstehen würde. Diese Vorgabe erfolgt analog der Orientierung von Legosteinen auf einer Grundplatte. Das heißt, die kristallographische Orientierung der Schichten wird durch ein speziell orientiertes Substrat - im Fall der HTS Drähte ein Nickel-Wolfram Legierungsband - vorgegeben und für das Schichtwachstum übernommen.

Die Deutsche Nanoschicht GmbH konnte einzigartige Verfahren entwickeln, mit denen es möglich ist, bis zu zehn orientierte Schichten mittels chemischer Lösungsbeschichtung übereinander abzuscheiden und damit exzellente Eigenschaften in den elektrokeramischen Schichten zu erreichen.