SilCor®GR (Elektronisch hoch leitfähiger amorpher Kohlenstoff)

SilCor®GR ist eine dreidimensional vernetzte Grafitbeschichtung, die durch einen hohen Anteil von Kohlenstoff in sp2-Hybridisierung (etwa 90%) und einer signifikanten Härte charakterisiert wird. Die Beschichtung erfolgt ohne den Zusatz von Wasserstoff oder Metall mittels Sputtern (PVD – Katodenzerstäubung). Zur Erhöhung der Leitfähigkeit wird standardmäßig ein n-type Doping eingesetzt. Für spezielle Anwendungen sind Modifikationen der Beschichtung durch die Zugabe von Wasserstoff, Metallen oder ohne Dotierung auf Anfrage möglich.

Herstellung mittels Magnetronsputtern (PVD) in zwei Anlagentypen

(1) stationär mit 5 Zoll Magnetron in einer Waferbeschichtungsanlage

(2) stationär, oder Einfach- oder Zweifachrotation mit 30 Zoll Rechteckkatoden

Metallische Haftvermittlerschicht 100nm Chrom (alternativ Titan oder Aluminium)

Eigenschaften von SilCor®GR

Schichtdicke 400 nm (Standard), alternativ 10 .... 10.000 nm

Oberflächenrauheit: R_a = 5 nm, R_z = 30 nm

Plastische Universalhärte: U_H = 10 GPa (5 mN Last, Standardschicht)

Martenshärte H_M = 6 GPa (5 mN Last, Standardschicht)

Vickershärte: HV_0.005 = 950

Elastizitätsmodul: E = 135 GPa

Elastische Deformation: W_E/P = 55 %

Spezifischer elektrischer Widerstand 0,01 Ωcm (optimale n-type Dotierung), sonst 10 Ωcm

Legierung mit Metallen bzw. Wasserstoff ermöglicht Werte von 10^-4 ... 10¹¹ Ωcm

Temperaturkoeffizient des elektrischen Widerstands typisch -0,2 10^-3

Haftfestigkeit nach Rockwell-Test: HF1

Ausgeprägte elektronische Feldemission (Kaltkatode)

Anwendungen

Elektronenlinsen und Optiken, generelle Vakuumelektronik

Dünnschicht-Präzisionswiderstände, Leiterbahnen für Hochtemperaturanwendungen

Kaltkatoden