Masterarbeit »Hochtemperaturschutzschichten«

Am Standort Erlangen gestalten die über 400 Mitarbeitenden des Fraunhofer-Institut für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB anwendungsbezogene Forschung und Entwicklung zu innovativen Themen der Halbleitertechnologie und Leistungselektronik.

In der Abteilung »Materialien« beschäftigen wir uns unter anderem mit der Entwicklung von hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Schutzschichten für den Einsatz in der Herstellung und Prozessierung von Halbleitern sowie für die Raumfahrt. Dabei geht es von der Entwicklung von grundlegenden Beschichtungstechnologien bis hin zum fertig beschichteten Bauteil. 

Du möchtest Deine Fachkenntnisse in nutzbringende und sinnvolle Forschung umsetzen und Deine Masterarbeit bei einem führenden Forschungsunternehmen absolvieren? Dann haben wir ein interessantes Angebot für Dich!

Entwicklung von ausdehnungsangepassten Hochtemperaturschutzschichten auf kohlenstoffbasierten Substraten

Hochtemperatur(korrosions)schutzschichten sind ein wichtiger Bestandteil in der Halbleitertechnik sowie in der Raumfahrt, um kostenintensive Bauteile vor Ausfall und Verschleiß zu schützen. Aufgrund der harschen Bedingungen wie hohe Temperaturen (tw. > 2000°C), korrosive Gasatmosphären oder chemisch-aggressive Flüssigkeiten, sind die verfügbaren Materialsysteme, aus denen eine solche Beschichtung bestehen kann, in ihrer Anzahl limitiert. Hieraus ergibt sich sehr häufig die Herausforderung der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Schicht und Substrat/Bauteil, die bei großer Temperaturbeanspruchung zu Rissen in den Schichten oder gar zu deren Abplatzen vom Substrat führt. Ein Beispiel hierfür sind Beschichtungen aus Refraktärmetallkarbiden bzw. -nitriden auf kohlenstoffbasierten Substraten.

Im Rahmen der Masterarbeit sollen nun geeignete Maßnahmen entwickelt werden, die dem Problem des Ausdehnungsunterschieds entgegenwirken. Dabei liegt der Fokus auf sog. Zwischenschichtsystemen, mittels derer die Ausdehnung des Substrats stufenweise an die Ausdehnung der eigentlichen Beschichtung angepasst wird.