TY - JOUR A1 - Gerhard, Christoph A1 - Letien, Emilie A1 - Cressent, Thomas A1 - Hofmann, Mandy T1 - Inline monitoring of hydrogenous plasma-induced defect formation within fused silica via plasma emission spectroscopy JF - Applied Physics A: Materials Science and Processing N2 - In this paper, the indirect monitoring of plasma-induced defect formation within fused silica via plasma emission spectroscopy is presented. It is shown that low-pressure plasma treatment with hydrogen as process gas leads to a decrease in UV transmission of fused silica. This decrease can be directly attributed to oxygen vacancy-related defects and the presence of hydrogen within the silicon dioxide glass network. By the analysis of the plasma composition, it was observed that the amount of oxygen within the plasma increases with increasing treatment duration. Hence, oxygen was continuously released from glass network in the course of the plasma treatment. It was further observed that this release is strongly dependent on the applied plasma power where the lowest process efficiency occurs at the highest plasma power. It is shown that an increase in plasma power leads to a remarkable increase in light emission from the working gas, hydrogen. This observation indicates that the higher the degree of excitation and ionisation of the plasma, the lower the efficiency of plasma-induced formation of oxygen deficiency-related defects. This finding is of mentionable relevance for a better understanding of plasma-induced surface modification and coating processes. Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-13118 SN - 1432-0630 VL - 126 ER - TY - GEN A1 - Beyer, Harald A1 - Hofmann, Mandy A1 - Trutz, Sebastian A1 - Lux, Helge A1 - Stissel, Sven A1 - Mehr, Wolfgang A1 - Schrader, Sigurd A1 - Siemroth, Peter T1 - Großflächige Abscheidung von Graphen - Ein wichtiger Schritt für neuartige Bauelemente T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2013 N2 - Das wachsende Interesse an Graphen beruht auf seiner unverwechselbaren Bandstruktur und seinen damit zusammenhängenden herausragenden physikalischen Eigenschaften. Es wird daher weltweit nach einem Verfahren gesucht, Graphen großflächig und mit hoher Qualität abzuscheiden. In einer an der TH Wildau [FH] speziell für diese Aufgabe konzipierten Reaktionskammer wurde die Herstellung mittels chemischer Gasphasenabscheidung auf katalytischen Metalloberflächen für verschiedene Parameter studiert und deren Verträglichkeit mit der CMOS -Technologie untersucht. Die ersten Tests erfolgten auf Nickel, da hier eine im Volumen stattfindende katalytische Reaktion einsetzt. In weiteren Schritten fiel die Wahl auf Kupfer, da hier die Reaktion an der Oberfläche stattfindet und daher ein stabilerer Prozess realisiert werden konnte. Die Qualitätsprüfung der erzeugten Schichten erfolgte mittels Ramanspektrometrie. Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-3169 SN - 0949-8214 VL - 17 SP - 154 EP - 159 ER - TY - CHAP A1 - Döhler, Torsten A1 - Böhme, Andrea A1 - Hofmann, Mandy A1 - Neumann, Jens A1 - Bochem, Reinhard A1 - Foitzik, Andreas A1 - Geißler, Ute T1 - Mikrogalvanische Kennzeichnung als Kopierschutz T1 - Electroplated Micro-Labelling as Copy Protection T2 - Open Conference Proceedings N2 - In order to achieve good product quality in electroplating, disturbance variables such as the "dog bone" effect must be avoided. In this work, this approach was used to develop a method for marking as product protection. With a defined structure and optimal parameters, it is possible to deposit unique visually non-differentiable layers on suitable substrates. The deposited layers and their local distribution were characterized by confocal laser microscopy, X-ray fluorescence analysis and laser interference measurements and analyzed qualitatively as well as quantitatively. It thus provides interested parties with an essentially traditional process that can lead to new innovations with the chosen approach. N2 - Um eine gute Produktqualität in der Galvanik zu erreichen, müssen Störgrößen wie zum Beispiel der "Hundeknochen"-Effekt vermieden werden. In dieser Arbeit wurde dieser Ansatz genutzt, um eine Methode zur Kennzeichnung als Produktschutz zu entwickeln. Mit definiertem Aufbau und optimalen Parametern ist es möglich, auf geeigneten Substraten, unikale visuell nicht differenzierbare Schichten abzuscheiden. Die abgeschiedenen Schichten und deren lokale Verteilung wurden mit Hilfe konfokaler Lasermikroskopie, Röntgenfluores-zenzanalyse und Laserinterferenzmessungen charakterisiert und qualitativ als auch quantitativ analysiert. Interessenten stellt es damit ein im Grunde traditionelles Verfahren zur Verfügung, das mit dem gewählten Ansatz zu neuen Innovationen führen kann. Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-17624 VL - 2 SP - 157 EP - 161 PB - TIB Open Publishing ER - TY - GEN A1 - Gerhard, Christoph A1 - Letien, Emilie A1 - Cressent, Thomas A1 - Hofmann, Mandy T1 - Impact of the plasma power on plasma-induced increase in absorption of fused silica T2 - Wissenschaftliche Beiträge 2019 N2 - In the last decades, laser machining of fused silica has gained in importance where the main challenge is to overcome the high transmission of this medium in order to achieve surface absorption. One approach is plasma treatment using hydrogenous process gases. In doing so, a near-surface glass layer is chemically modified by a removal of oxygen and an implantation of hydrogen, resulting in the formation of optically active defects and an increase in absorption. Against this background, the impact of the plasma power on plasma-induced increase in absorption of fused silica was investigated in the present work. Here, the highest efficiency of the plasma treatment process was found at the lowest applied plasma power whereas for higher plasma powers, a notably lower increase in absorption was observed. This effect is attributed to the decomposition of plasma species required for initiating the formation of optically active defects within the glass. Such decomposition increases with rising power due to the corresponding increase in electric field strength within the plasma. This finding is of substantial interest for an extensive understanding of plasma-glass interactions. N2 - Die Laserbearbeitung von Quarzglas hat in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen. Dabei besteht die Herausforderung darin, die hohe Transmission dieses Mediums zu überwinden. Hierzu stellt eine Plasmabehandlung mittels wasserstoffhaltigen Prozessgasen einen Ansatz dar. Dabei wird eine oberflächennahe Glasschicht durch Entfernung von Sauerstoff und Implantation von Wasserstoff chemisch modifiziert, woraus die Ausbildung optisch aktiver Defekte und ein Anstieg der Absorption resultieren. Vor diesem Hintergrund wurde in dieser Arbeit der Einfluss der Plasmaleistung auf die plasmainduzierte Absorptionssteigerung untersucht. Die höchste Effizienz der Plasmabehandlung wurde bei der geringsten applizierten Leistung erzielt, wohingegen bei höheren Plasmaleistungen nennenswert geringere Absorptionssteigerungen beobachtet wurden. Dieser Effekt wird auf den Zerfall von Plasmaspezies, die für eine Ausbildung optisch aktiver Defekte benötigt werden, zurückgeführt, welcher mit ansteigender Leistung und dem damit einhergehenden Anstieg der elektrischen Feldstärke im Plasma anwächst. Diese Erkenntnis ist von hohem Interesse für ein umfassendes Verständnis von Plasma-Glas-Wechselwirkungen. N2 - Ces dernières décennies, les applications laser en usine composées de silice fondue ont gagné en importance, l'enjeu consistant à surmonter le problème de la transmission élevée de ce milieu dans le but d’obtenir l’absorption de surface. Une façon d’aborder le problème est d’appliquer le traitement au plasma en utilisant des procédés au gaz de dihydrogène. En agissant ainsi, une couche de verre proche de la surface est modifiée chimiquement par l’ablation d’oxygène et l’implantation d’hydrogène, ce qui provoque la formation de défauts optiquement actifs et l’augmentation de l’absorption. Dans ce contexte, l’impact de la puissance du plasma sur l’augmentation de l’absorption de silice fondue induite par le plasma a été étudié dans cet article. Ici, la meilleure efficacité du traitement au plasma a été constatée à la puissance de plasma la plus faible tandis que pour de plus fortes puissances, une augmentation bien plus faible en absorption a été observée. Cet effet est attribué à la décomposition des espèces de plasma requises dans la formation des défauts optiquement actifs à l’intérieur du verre. Une telle décomposition augmente avec la montée de puissance due à l'augmentation de force du champ électrique dans le plasma. Cette découverte est d’un intérêt considérable pour une compréhension plus poussée des interactions plasma-verre. Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-10802 SN - 0949-8214 VL - 23 SP - 33 EP - 37 ER - TY - JOUR A1 - Böhme, Andrea A1 - Döhler, Torsten A1 - Hofmann, Mandy A1 - Neumann, Jens A1 - Bochem, Reinhard A1 - Geißler, Ute A1 - Foitzik, Andreas T1 - Electrolytical Coating of Inhomogeneous Structures Distributed on Metallic Surfaces JF - Materials Science Forum N2 - In modern electrochemical coating technology, it is common practice to create uniform layers. However, this study focuses on the deposition of non-uniform layers achieved through a deliberate arrangement of micro structured electrodes on the anode side. The "dog bone effect” was employed as the primary approach [1]. When electroplating on an otherwise uniform surface, this effect selectively processes an area influenced by the geometric edge effect (figure 1 left). The coating within this area is intended to be (i) unevenly distributed and (ii) non-reproducible. Process data was obtained through electrochemical simulations and subsequently applied to a specially designed micro-galvanic setup. This enabled the production of suitable micro structured anodes, validation of coating parameters, and the deposition of visually imperceptible structured areas with inhomogeneous properties using "adhesive gold" on appropriate substrates such as silver and nickel. The layers and their local topography were characterized and analyzed using confocal laser microscopy, X-Ray fluorescence analysis (XRF), as well as a self-designed and constructed laser interference device. As a result, this specific galvanic process technology successfully produced metallic layers that (i) cannot be visually confirmed by the naked eye, (ii) exhibit varied microstructural anode geometries, (iii) display unique differences in layer thickness, (iv) possess non-reproducible and chaotic topographies, and (v) can be detected and identified using conventional analysis techniques or a simple interference setup. KW - cathode KW - anode KW - micro-galvanic corrosion KW - electrochemical KW - interferometric KW - sub microstructure KW - dog bone effect Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:526-opus4-18825 SN - 0255-5476 SN - 1662-9752 VL - 1106 SP - 75 EP - 80 PB - Trans Tech Publications ER -