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TU Berlin

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Metallische Beschichtungen

Metallische Beschichtungen sind meist bereits mit geringem Aufwand herzustellen. Sind sogenannte „geschlossene“ Schichten als Verspiegelung von Oberflächen gefordert, reicht es eine bestimmte Menge Rohmaterial unter geeigneten Bedingungen vollständig zu verdampfen. Für optimale Ergebnisse ist eine gründliche Reinigung der Substrate vorausgesetzt.

Typischerweise werden Metalle thermisch Verdampft. Häufige Verwendung finden:

  •   Aluminium
  •   Silber
  •   Gold
  •   Kupfer
  •   Chrom
Diverse Materialien für metallische Beschichtungen
Lupe

Der größte Vorteil von metallischen Verspiegelungen gegenüber dielektrischen Schichtsystemen liegt in der Breitbandigkeit der resultierenden Spiegel. Sie kann nahezu konstant sein über einen Wellenlängenbereich von mehreren Hundert Nanometern. Darüberhinaus lassen sich bereits durch eine dünne Schicht von 200 nm bis 300 nm Dicke hohe Reflektivitäten erreichen. Dies macht sich besonders bemerkbar bei größeren Wellenlängen, wo dielektrische Spiegel mit vergleichbarer Reflektivität eine Dicke von einigen Mikrometern erreichen können. Ein großer Nachteil metallischer Schichten ist die Absorption der Materialien, die sich oft störend beim Einsatz in einem Lasersystem oder in einem Messaufbau auswirkt.

Das Reflexionsvermögen und die prozessrelevanten Eigenschaften der Metalle variieren je nach Material und können im Rahmen physikalischer und technischer Grenzen nach Absprache optimiert  werden. Eine kleine Übersicht der unterschiedlichen Reflexionsgrade der wichtigsten Metalle kann der folgenden Tabelle entnommen werden.




x
Wellenlänge [nm]
Aluminium  [%R]
Silber [%R]
Gold [%R]
220
91.5
28.0
27.5
300
92.3
17.6
37.7
400
92.4
95.6
38.7
550
91.5
98.3
81.7
1000
94.0
99.4
98.6


Zusätzlich zur einfachen Verspiegelungen, können metallische Beschichtungen auch als Elektroden, Veredelungen oder in Verbindung mit plasmonischen Strukturen eingesetzt werden.

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