DE102010051259A1

DE102010051259A1 - Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen und optisch transparenten Metallschicht, ein Substrat mit dieser Metallschicht sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102010051259A1
Application number: DE102010051259A
Authority: DE
Inventors: Dr. Zimmer Otmar; Dipl.-Ing. Schwach Marco
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-05-10
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: DE102010051259B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen und optisch transparenten Metallschicht, ein Substrat mit dieser Metallschicht sowie dessen Verwendung. Die mit dem Verfahren ausgebildete Metallschicht soll eine Schichtdicke von weniger als 20 nm auf dem Substrat aufweisen. Die Abscheidung der Metallschicht auf der Oberfläche des Substrats erfolgt unter Vakuum und mit einer elektrischen Lichtbogenentladung, die zwischen einem als Kathode geschalteten Target, das aus dem Metall der auszubildenden Metallschicht gebildet ist, und einer Anode ausgebildet wird. Die Lichtbogenentladung wird mit einem elektrischen Strom von mindestens 1,5 kA betrieben. Die in der Lichtbogenentladung gebildeten, zur Abscheidung der Metallschicht dienenden Ionen werden mit einem Filter gefiltert, in dem größere Partikel separiert werden. Die Diffusion der Ionen auf der Substratoberfläche soll durch Subplantation der Ionen im Substrat reduziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen und optisch transparenten Metallschicht, ein Substrat mit dieser Metallschicht sowie dessen Verwendung. Optisch transparente elektrisch leitfähige Schichten sind als großflächige Elektroden Komponenten für Flachbildschirme und Solarzellen. Dafür werden vor allem halbleitende Oxide mit großer Bandlücke eingesetzt (transparent conductive Oxide, TCO), die im sichtbaren Spektralbereich eine geringe Absorption aufweisen. Durch entsprechende Dotierung mit freien Ladungsträgern sollen möglichst niedrige spezifische elektrische Widerstände erreicht werden. Physikalisch bedingt konnte bisher eine Grenze von etwa ρ_TCO ≈ 100 μΩcm nicht unterschritten werden, die zwei Größenordnungen über dem Wert gut leitender Metalle (Silber ρ_Ag = 1,6 μΩcm) liegt. Unter den TCO weist das mit Sn-dotierte In₂O₃ (indium-tin-oxide: ITO) die beste Kombination aus Transparenz und spezifischem elektrischem Widerstand auf.
ITO besitzt aber erhebliche Nachteile:
So sind für niederohmige Schichten (Flächenwiderstände R < 20 Ω) Schichtdicken von einigen 100 nm notwendig und größere Schichtdicken verursachen hierbei höhere Kosten, z. B. durch einen erhöhten Materialaufwand oder eine größere Beschichtungsdauer. Zusätzlich vermindern größere Schichtdicken die mechanische Flexibilität des gesamten Systems. Für optimale Eigenschaften ist überdies bei der ITO-Abscheidung ein Heizen des Substrats auf über 200°C nötig. Dies schließt wärmeempfindliche Substratmaterialien, wie z. B. einige Polymere aus. Darüber hinaus ist der Weltmarktpreis für Indium schwer kalkulierbar und die Ressourcen sind begrenzt und damit Spekulationen unterworfen. Aus diesen Gründen wird auf andere Schichtsysteme, wie z. B. ZnO:Al und SnO₂:F ausgewichen. Hier sind zwar die Kosten geringer, dafür aber ist zumeist die Eigenschaftskombination schlechter und das Temperatur- und Schichtdickenproblem bleiben bestehen.
Eine zweite Möglichkeit zur Herstellung transparenter Elektroden ist die Abscheidung dünner Metallschichten. Bedingt durch deren niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand sind nur sehr geringe Schichtdicken nötig.
Dafür ergeben sich jedoch andere Probleme: So beginnt das Schichtwachstum von Metallen an einzelnen Keimen. Diese so genannten „Inseln” wachsen in herkömmlichen Abscheideverfahren abhängig vom Substrat und den Abscheidebedingungen erst ab einer Dicke von ca. 10 nm zu einer geschlossenen Schicht zusammen, was für eine gute elektrische Leitfähigkeit jedoch notwendig ist. Die Schichtdicke, die mindestens notwendig ist, um eine geschlossene elektrisch leitende Schicht abzuscheiden, wird hierbei als „Perkolationsschwelle” bezeichnet.
Mit einer zunehmenden Schichtdicke nimmt jedoch die optische Transparenz der Metallschicht ab. Wegen der hohen Ladungsträgerdichte in Metallen führen daher üblicherweise bereits Schichtdicken von 20 nm zu einer unzureichenden optischen Transparenz.
Einige dieser Probleme werden durch sogenannte Multischichtsysteme vorteilhaft gelöst. Durch das Einfügen zwischen transparenten elektrisch leitenden Oxidschichten wird die Metallschicht stabilisiert und geschützt. Gleichzeitig wird ihre Reflexion vermindert und dadurch die Transmission erhöht. Diese Schichtkombinationen besitzen ferner den Vorteil einer geringen Gesamtdicke von 100 nm oder weniger, verglichen mit einer reinen ITO Schicht mit vergleichbarem Flächenwiderstand, was üblicherweise eine Schichtdicke von über 500 nm erfordert. Wegen seiner hohen Leitfähigkeit und geringen Absorption im sichtbaren Bereich wird dabei Silber als Metall bevorzugt. Das Schichtsystem ITO-Metall-ITO wurde wegen seiner verbesserten Eigenschaften mehrfach untersucht (siehe z. B.: M. Fahland et al., Thin Solid Films 392, (2001), 334–337; K. H. Choi et al., Thin Solid Films 341, (1999), 152–155; M. Bender et al., Thin Solid Films 326, (1998), 67–71). Der wesentliche Vorteil gegenüber der ITO-Einzelschicht besteht in der reduzierten Schichtdicke, also im geringeren ITO-Materialverbrauch. Bei Schichtdicken von 30 bis 50 nm ITO und 10 nm Ag bzw. AgCu werden eine Transparenz von über 80% (bei einer Wellenlänge von 550 nm) und ein Flächenwiderstand R 10 Ω erreicht. Ähnlich gute Eigenschaften können Schichtsysteme von aluminiumdotiertem Zinkoxid mit Silber besitzen. Allen diesen Systemen ist jedoch gemeinsam, dass das Potenzial der dünnen Metallschichten nicht vollständig ausgeschöpft wird. Bei der Nutzung traditioneller Abscheideverfahren für die Metallschicht, wie z. B. des Magnetronsputterns, liegt die Perkolationsschwelle für Silber bei ca. 10 nm Schichtdicke, wobei die optische Transmission bereits merklich zurückgeht.
Es ist dementsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Substrate mit dünner und optisch transparenter Metallschicht bereitzustellen, die einen niedrigen elektrischen Flächenwiderstand bei gleichzeitig hoher optischer Transparenz aufweisen.
Diese Aufgabe wird mit einem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Ein mit dem Verfahren hergestelltes Substrat ist mit Anspruch 9 definiert. Verwendungen sind in Anspruch 15 genannt. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen können den jeweilig abhängigen Unteransprüchen entnommen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen und optisch transparenten Metallschicht auf ein Substrat erfolgt die Abscheidung der Metallschicht auf der Oberfläche des Substrats unter Vakuumbedingungen und durch Nutzung einer elektrischen Lichtbogenentladung bis zu einer maximalen Schichtdicke von 20 nm. Die Lichtbogenentladung wird zwischen einem als Kathode geschalteten Target, das aus dem Metall der auszubildenden Metallschicht gebildet ist, und einer Anode ausgebildet und wird mit elektrischem Strom von mindestens 1,5 kA betrieben. Von der Lichtbogenentladung werden Ionen, die zur Abscheidung der Metallschicht dienen, durch einen Filter geführt, mit dem größere Partikel des Kathodenwerkstoffs aus dem Ionenstrom separiert werden. Durch den hohen elektrischen Entladungsstrom und die dadurch auftretenden hohen kinetischen Ionenenergien findet eine Subplantation der Ionen ins Substrat statt. Hierbei soll unter Subplantation von auf das Substrat auftreffenden Ionen das Eindringen in den Substratwerkstoff verstanden werden. Dadurch wird eine Diffussion der Ionen an der Oberfläche des Substrats nach dem Auftreffen und damit die Inselbildung beim Wachstum der Metallschicht reduziert oder gar unterdrückt und die Perkolationsschwelle dabei gesenkt.
Vorteilhafterweise kann dabei mit Ionen mit kinetischen Ionenenergien von mehr als 25 eV gearbeitet werden. Diese können auf die zu beschichtende Substratoberfläche gerichtet werden und es kann bei diesen kinetischen Ionenenergien die Subplantation der Ionen bei einer großen Zahl möglicher Substrate gewährleistet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, die durch Lichtbogenentladung erhaltenen Ionen durch eine Änderung ihres Bewegungsvektors innerhalb eines magnetischen Feldes zu filtern. Da die Ionen eine elektrische Ladung aufweisen, reagieren sie durch die Lorentzkraft stärker auf magnetische Felder als größere Partikel, die eine größere Masse aufweisen und die ebenfalls im elektrischen Lichtbogen von der Kathode gelöst werden und deren Gegenwart in der Metallschicht unvorteilhaft wäre. Dies erlaubt eine einfache und effektive Filterung der von der Kathode mittels des Lichtbogens emittierten Teilchen. Die Umlenkung des Ionenstroms von der Kathode zum Substrat sollte in einem Bogen und mit einem Winkel von mindestens 80° erfolgen.
Der elektrische Lichtbogen kann auch gepulst betrieben werden. Dadurch können Ionen mit höheren kinetischen Energien leichter bereitgestellt werden, als durch einen kontinuierlich betriebenen Lichtbogen. Auf diese Weise können höherenergetische Ionen insbesondere mit einem niedrigen mittleren elektrischen Strom erzeugt werden. Die Abscheidung einer erfindungsgemäßen Metallschicht durch einen gepulst betriebenen elektrischen Lichtbogen kann vorteilhafterweise bei einer Einzelpulslänge t, für die gilt 100 μs ≤ t ≤ 10 ms, realisiert werden. Dieser Prozess und diese Pulse können dann jeweils mit einer bestimmten Frequenz f, für die gilt 0,1 Hz ≤ f ≤ 1000 Hz, also z. B. von mindestens 100 Hz, wiederholt werden, wodurch sich höhere zeitliche Abscheideraten realisieren lassen.
Besonders vorteilhaft ist es auch, in einem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich mindestens eine optisch transparente, dielektrische Schicht auf die Metallschicht aufzubringen. Dadurch kann eine Korrosion der Metallschicht verhindert werden. Durch eine genaue Anpassung der Schichtdicke kann überdies die Transparenz des Systems in gleicher Weise, wie bei Antireflexbeschichtungen, signifikant erhöht werden.
Vorteilhafterweise können dabei auch mehrere zusätzliche optisch transparente, dielektrische Schichten aufgebracht werden. Wenn dies in einer definierten Abfolge mit jeweils einer definierten Schichtdicke bei bestimmten Werkstoffen erfolgt, können auf diese Weise verschiedene optische Elemente, wie z. B. dielektrische Spiegel oder auch Antireflexschichten realisiert werden, was die Transparenz erhöhen kann. Hierbei sollte insbesondere der optische Brechindex der Werkstoffe bei der Bestimmung der jeweiligen Schichtdicke berücksichtigt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein solches Interferenzschichtsystem auf der Substratoberfläche ausgebildet wird, indem eine oder mehrere transparente Metallschicht(en) nach einem Verfahren der vorliegenden Erfindung zusätzlich zwischen die einzelnen dielektrischen Schichten eingebracht wird/werden. Auf diese Weise kann ein transparentes Interferenzschichtsystem mit hoher elektrischer Leitfähigkeit auf einem Substrat aus einer Abfolge von dünnen Metallschichten und optisch transparenten dielektrischen Schichten ausgebildet werden.
Dabei können durch eine Kontrolle des Prozesses der Abscheidung, zum Beispiel durch Einbringen von Masken in den Strahlengang der Ionen, die einzelnen Schichten eines Interferenzschichtsystems oder einer erfindungsgemäßen optisch transparenten und elektrisch leitfähigen dünnen Metallschicht innerhalb ihrer Schichtebene strukturiert werden. Durch eine solche Strukturierung können optisch transparente und elektrisch leitfähige Elemente auf ein Substrat abgeschieden werden, wie z. B. ein optisch transparentes und elektrisch leitfähiges Phasengitter.
Auch kann eine erfindungsgemäße Metallschicht auf diese Weise mit mehreren unterschiedlichen dielektrischen Werkstoffen versiegelt werden, was z. B. aus Gründen eines unterschiedlichen optischen Brechindex oder anderer unterschiedlicher Absorptionseigenschaften der einzelnen Werkstoffe besonders vorteilhaft sein kann.
Ein Substrat, auf das eine optisch transparente und elektrisch leitfähige Metallschicht in einem erfindungsgemäßen Verfahren abgeschieden wurde, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Metallschicht maximal 20 nm beträgt. Der elektrische Flächenwiderstand übersteigt jedoch nicht 20 Ω und die optische Transmission für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 550 nm ist größer als 65%.
Hierbei ist der besonders niedrige elektrische Flächenwiderstand bei geringen metallischen Schichtdicken darin begründet, dass die Perkolationsschwelle mit kleiner Metallschichtdicke durch ein erfindungsgemäßes Abscheideverfahren erreicht werden kann.
Die Metallschicht kann dabei aus einem Metall ausgebildet sein, das ausgewählt ist aus Ag, Au, Cu, Pt, Al, Ni, Sn, Zn, Fe, W, Mo, Ta, Ti, Zi, Co, Cr oder einer Legierung davon. Aus allen diesen Metallen können Kathodentargets mit der erforderlichen Reinheit für den Abscheideprozess bereitgestellt werden. Dabei kann ein Substrat mit einer erfindungsgemäßen Metallschicht mit mindestens einer zusätzlichen optisch transparenten dielektrischen Schicht flächig angrenzend auf der Metallschicht ausgebildet sein. Die Metallschicht und das mit der oder den dielektrischen Schichten gebildete Schichtsystem kann dabei einen elektrischen Gesamtflächenwiderstand von maximal 10 Ω und eine optische Transparenz von mehr als 80% bei einer Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung von 550 nm aufweisen beziehungsweise erreichen. Dies ist z. B. durch die Kombination einer 10 nm dicken Silberschicht mit einer 40 nm dicken Schicht Al₂O₃, wie in den Ausführungsbeispielen näher beschrieben, möglich.
Dabei können, z. B. spezielle spektrale Eigenschaften, wie auch Reflexions- und/oder Transmissionseigenschaften des Gesamtschichtsystems auf dem Substrat durch eine vorteilhafte Ausbildung der Schichten als ein Interferenzschichtsystem erreicht werden. Dies kann die spektrale Abhängigkeit der Reflexion und/oder Transmission berücksichtigen, die durch die zusätzlichen dielektrischen Schichten auf der Metallschicht eingestellt werden kann/können. Zusätzlich können entweder eine hohe Reflexion oder eine hohe Transmission durch Ausbilden eines dielektrischen Reflektors und/oder einer Antireflexschicht auf der Metallschicht erreicht werden.
Hierbei kann es insbesondere für Anwendungen in verschiedenen optischen Elementen von Vorteil sein, wenn die Schichten auch in ihrer Schichtebene strukturiert, zum Beispiel als Phasengitter, ausgebildet sind. Prinzipiell können auf diese Weise alle möglichen, dem Fachmann bekannte, optischen Schichtsysteme unter Einberechnung der Absorptions- und Brechindex-Werte der erfindungsgemäß abgeschiedenen Metallschicht als elektrisch leitfähiges und optisch transparentes Schichtsystem hergestellt werden.
Die zu beschichtende Oberfläche des Substrats sollte eine Oberflächenrauheit von weniger als 1,5 nm aufweisen. Ein Substrat, das in einem erfindungsgemäßen Verfahren mit einer dünnen transparenten elektrisch leitfähigen Metallschicht beschichtet wurde, kann besonders vorteilhaft als optisch transparente Elektrode von Flachbildschirmen, Solarzellen oder organischen und anorganischen Leuchtelementen Verwendung finden. Ebenso kann ein solches Substrat als Elektrode in Steuer- und/oder Anzeigeelementen oder als elektrisch leitfähige Spiegel und in Aktivmatrixelementen sowie Antireflexelementen verwendet werden.
Im Folgenden soll die Erfindung näher anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Dabei zeigen:
1: ein Diagramm des Flächenwiderstandes R über der Schichtdicke d für eine erfindungsgemäß auf einem Substrat hergestellte Metallschicht und
2: die Transmission und Reflexion in Abhängigkeit von der Lichtwellenlänge für eine erfindungsgemäß hergestellte 10 nm dicke Silberschicht unter einer 40 nm dicken Al₂O₃-Schicht auf einem Substrat.
Das Ausführungsbeispiel ist die Kombination eines erfindungsgemäßen Substrats mit einer metallischen, elektrisch leitenden Schicht und einer zweiten dielektrischen Schicht.
Für die Herstellung des Schichtsystems wurde ein Glassubstrat von 1 mm Stärke und einer Rauheit von 1,05 nm (Mikroskop-Objektträger H869) mit Aceton gereinigt, dann in eine PVD-Vakuumbeschichtungsanlage eingesetzt und die Beschichtungsanlage auf ca. 10^–4 Pa evakuiert. Danach wurde eine Silberschicht auf das Substrat mittels eines gepulst betriebenen elektrischen Lichtbogens mit einem Plasmafilter abgeschieden. Als Filter diente ein Aksenov-Plasmafilter, der durch Magnetfelder von einer Anordnung von Elektromagneten eine Ablenkung der Ionen aus dem elektrischen Lichtbogen um 90° erreicht. Die Filtereinheit besteht aus einem gekrümmten Rohr mit einem Durchmesser von 100 mm und außenanliegenden, konzentrischen Magnetspulen. Das Rohr ist einseitig an die Beschichtungskammer angeflanscht, an dessen anderer Seite befindet sich die Verdampfereinheit mit Kathode und Anode. Für die Ausbildung der Metallschicht wurde ein Target aus Silber verwendet, das eine Reinheit von 99,99% aufweist. Die Amplitude des elektrischen Stroms mit dem der elektrischen Lichtbogen betrieben wurde, beträgt 2 kA bei einer Pulsdauer von 830 μs und einer Pulsfrequenz von 15. Es wurden 2 800 Pulse durchgeführt und bei einem Prozessdruck von 10^–4 Pa beschichtet. Eine Schichtdicke der Metallschicht von 10 nm wurde so erreicht.
Zusätzlich zum Abscheiden der Silberschicht wurde im Anschluss eine Aluminium-Oxid-Schicht (Al₂O₃) ebenfalls mittels gepulst betriebenem elektrischen Lichtbogen mit einem wie oben beschriebenen Aksenov-Plasmafilter abgeschieden. Hierbei wurde ein Aluminiumtarget mit einer Reinheit von 99,9% verwendet. Als Arbeitsgas wurde zusätzlich Sauerstoff in die Beschichtungseinrichtung eingeleitet. Der Prozessdruck lag hierbei bei 0,1 Pa, was vor dem Hintergrunddruck von 10^–4 Pa in der Kammer praktisch den Partialdruck von O₂ bildet. Der maximale elektrische Entladungsstrom betrug wieder 2 kA bei einer Pulsdauer von 830 μs und einer Pulsfrequenz von 15 Hz. Zum Erreichen der Schichtdicke von 40 nm wurden hierbei 10 000 Pulse durchgeführt.
Der 1 können Messdaten des Flächenwiderstandes R_S für eine Reihe von Schichtdicken d der aufgebrachten dünnen und leitfähigen transparenten Metallschicht entnommen werden. Dabei ist aus der 1 erkenntlich, dass der Flächenwiderstand bei einer Schichtdicke von 10 nm nur 6 Ω beträgt. Daraus folgt, dass in einem erfindungsgemäßen Verfahren dünne, optisch transparente und elektrisch leitfähige Metallschichten von einer Schichtdicke unter 20 nm aufgebracht werden.
2 zeigt die Simulation der optischen Eigenschaften des senkrechten Lichteinfalls für das Ausführungsbeispiel aus einer 10 nm dicken Silberschicht und einer 40 nm Aluminium-Oxid-Schicht. Hierbei wurden die Parameter experimentell bestimmt. Als Substrat dient ein handelsüblicher Objektträger aus Glas mit einer Rauheit von 1,05 nm. Auf dieses Substrat wurde eine 10 nm dicke Silberschicht in einem erfindungsgemäßen Verfahren mit der Hochstromvakuumbogentechnologie aufgebracht. Im Anschluss daran wurde eine 40 nm dicke Aluminium-Oxid-Schicht aufgebracht. Dies resultiert in einer Gesamtschichtdicke von 50 nm und in einer optischen Transparenz von 92 bei einer Wellenlänge von 550 nm, wie in 2 ersichtlich. Der Flächenwiderstand des Schichtsystems liegt hier bei 6,8 Ω.
Die Simulation aus 2 zeigt die optischen Eigenschaften des Ausführungsbeispiels. Dabei wird ein Schichtsystem ausgebildet, das über den Spektralbereich des gesamten sichtbaren Lichts, d. h. in einem Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 750 nm, eine optische Transparenz von mindestens 75% aufweist. Durch eine geeignete Anpassung der Schichtdicke(n) ist überdies eine höhere Transmission im Bereich des sichtbaren Lichts oder eine bessere Transmission in einem anderen Spektralbereich möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

M. Fahland et al., Thin Solid Films 392, (2001), 334–337 [0006]
K. H. Choi et al., Thin Solid Films 341, (1999), 152–155 [0006]
M. Bender et al., Thin Solid Films 326, (1998), 67–71 [0006]

Claims

Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch leitfähigen und optisch transparenten Metallschicht mit einer Schichtdicke von weniger als 20 nm auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung der Metallschicht auf der Oberfläche des Substrats unter Vakuum mit einer elektrischen Lichtbogenentladung, die zwischen einem als Kathode geschalteten Target, das aus dem Metall der auszubildenden Metallschicht gebildet ist, und einer Anode ausgebildet und mit einem elektrischen Strom von mindestens 1,5 kA betrieben wird, erfolgt, und dass die in der Lichtbogenentladung gebildeten, zur Abscheidung der Metallschicht dienenden Ionen, durch einen Filter gefiltert werden, in dem größere Partikel separiert werden, und dass die Diffusion der Ionen auf der Substratoberfläche durch Subplantation der Ionen im Substrat reduziert wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Ionen mit kinetischen Ionenenergien von mehr als 25 eV auf die zu beschichtende Oberfläche gerichtet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die in der Lichtbogenentladung erzeugten Ionen durch eine Änderung ihres Bewegungsvektors innerhalb eines magnetischen Felds gefiltert und von größeren Partikeln separiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionen mit einem gepulst betriebenen elektrischen Lichtbogen erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Pulslänge des gepulsten elektrischen Lichtbogens t gilt 100 μs ≤ t ≤ 10 ms und dass der gepulste elektrische Lichtbogen mit einer Frequenz f, für die gilt 0,1 Hz ≤ f ≤ 1000 Hz, wiederholt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche optisch transparente, dielektrische Schicht auf die Metallschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abfolge von zusätzlichen optisch transparenten, dielektrischen Schichten und optisch transparenten Metallschichten durch geeignet ausgebildete Schichtdicken als Interferenzschichtsystem auf der Substratoberfläche abgeschieden wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) in der Schichtebene strukturiert abgeschieden wird/werden.
Substrat mit optisch transparenter und elektrisch leitfähiger Metallschicht, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke maximal 20 nm beträgt, der Flächenwiderstand 20 Ohm nicht übersteigt und die optische Transmission für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge. von 550 nm größer als 65% ist.
Substrat nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus Ag, Au, Cu, Pt, Al, Ni, Sn, Zn, Fe, W, Mo, Ta, Ti, Zr, Co, Cr und/oder deren Legierungen ausgebildet ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zusätzliche optisch transparente, dielektrische Schicht flächig angrenzend auf der Metallschicht ausgebildet ist, dass das mit der Metallschicht und der/den dielektrischen Schicht(en) gebildete Schichtsystem einen Gesamtflächenwiderstand von maximal 10 Ohm und eine optische Transparenz von mehr als 80% bei einer Wellenlänge von 550 nm aufweist.
Substrat nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abfolge von flächig aneinandergrenzenden, dielektrischen und/oder metallischen, transparenten Schichten auf der Substratoberfläche ein Interferenzschichtsystem ausbildet.
Substrat nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Interferenzschichtsystem zur Vergrößerung der Transmission oder der Reflexion eines Wellenlängenbereichs elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist.
Substrat nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht(en) in ihrer Schichtebene strukturiert ausgebildet ist/sind.
Verwendung eines Substrats nach einem der vorherigen Ansprüche als optische, transparente Elektrode in Flachbildschirmen, Solarzellen, organischen oder anorganischen Leuchtelementen und flächigen Steuer- und/oder Anzeigeelementen oder als elektrisch leitfähiger Spiegel.