DE2437623A1

DE2437623A1 - Vorrichtung zur intensitaetsverstaerkung von durch strahlung erzeugten bildern und verfahren zur herstellung der vorrichtung

Info

Publication number: DE2437623A1
Application number: DE2437623A
Authority: DE
Inventors: Arthur J Grolitzer
Original assignee: Vocon Inc
Current assignee: Vocon Inc
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1974-08-05
Publication date: 1976-02-26
Also published as: DE2437623C2

Description

"Vorrichtung zur Intensitätsverstärkung von durch Strahlung erzeugten Bildern und Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung" Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, in der die Prinzipien der Xestkörperphysik verwendet werden, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Verstärkung einfallender Strahlungsbilder.
Seit längerer Zeit besteht Bedarf an der Verstärkung von Bildern durch Intensitätserhöhung derselben, wenn die Bilder verhältnismäßig schwach und nur schwer nachweisbar sind, Besonders wichtig ist dies im sichtbaren S;pektralbereich bei geringer Umgebungsbeleuchtung. Verschiedene Versuche, hierzu geeignete Vorrichtungen zu bauen, sind bisher unternommen worden. Es ergaben sich dabei zwar betriebsfähige Vorrichtungen, die jedoch verschiedene Nachteile aufweisen, so z.B. äußerst geringe Bandbreite der übertragenen Strahlung, die Größe der verwendeten Apparaturen, die äußerst hohen, für zufriedenstellenden Betrieb benötigten Spannungen (im Kilovolt-Bereich), Störanfälligkeit bei Schwingungen, Abhängigkeit des Betriebs der Vorrichtungen von den Temperaturverhältnissen und äußeren Magnetfeldern usw.
Dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtungen, mit denen mit der vorliegenden Erfindung vergleichbare Ergebnisse erhalten werden, beruhen auf Schaltungen mit Hochspannungsröhren und den entsprechenden Techniken. In einigen bekannten Vorrichtungen werden Elektrolumineszenz- Anordnungen verwendet, die aus einer Schicht eines Materials mit Elektrolumineszenz und einer weiteren Schicht eines photoleitenden Materials bestehen. Das photoleitende Material ist zur Einstellung der Spannung vorgesehen, die an das Material mit Elektrolumineszenz-Eigenschaften angelegt wird und die der Intensität der einfallenden Strahlung innerhalb des jeweiligen spektralen Ansprechbereichs der Vorrichtung proportional ist. Derartige Vorrichtungen wurden entsprechend dem jeweiligen Anwendungszweck einzeln für sich oder zusammengeschaltet verwendet.
Erfindungsgemäß wird eire auf Strahlung im Bandbreitenbereich der einfallenden Strahlung empfindliche Schicht mit einer ferroelektrischen Keramikschicht verbunden, die in geeigneter Weise polarisiert wird, um piezoelektrische Eigenschaften zu erhalten. Eine ein Ausgangssignal erzeugende Vorrichtung ist mit der piezoelektrischen Schicht verbunden und liefert bei Einfall von Strahlung ein Ausgangssignal.
In einer speziellen Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine auf Strahlung ansprechende Schicht aus Cäsiumfluorid und eine piezoelektrische Schicht aus mit Kohlenstoff dotiertem Blei-Zirkonat-Titanat, an die ein Phosphor zur Erzeugung eines Ausgangssignals aufgebracht ist. Eine Spannung wird an die Schichten aus Blei-Zirkonat-Titanat und Cäsiumfluorid angelegt.
Die Oäsiumfluorid-Schicht kann durch Vakuumverdampfung von metallischem Cäsium auf eine geheizte Trägerfläche in einer Bortrifluorid-Atmosphäre erzeugt werden. Die Schicht aus Blei-Zirkonat-Titanat wird erzeugt durch Vakuumbedampfung und auflösende Zerstäubung von Blei-Zirkonat-Titanat in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre einer thermisch zerlegbaren organischen Verbindung, um dadurch mit Kohlenstoff dotiertes Blei-Zirkonat-Titanat epitaxial abzuscheiden.
Figur 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Intensitätsverstärkung eines durch Strahlung erzeugten Bildes.
Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden kann.
Figur 3 ist eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Figur 1 zeigt in stark vergrößerter Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Intensitätsverstärkung eines durch Strahlung erzeugten Bildes. Zur Erläuterung eines bestimmten Verwendungszwecks wird die Vorrichtung der Figur 1 im Zusammenhang mit sichtbarer Lichtstrahlung beschrieben.
Doch darf nicht außer Acht gelassen werden, daß die Vorrichtung in gleichwertiger Weise für andere elektromagnetische Strahlungen geeignet ist, so beispielsweise für Röntgen-Strahlen, Ultraviolett-Strahlung, oder Infrarot-Strahlung.
Obwohl der Ausdruck "Bildverstärker" verwendet wird, bedeutet dies nicht, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nur zur Wiedergabe als solcher erkennbarer Bilder geeignet ist. Die Vorrichtung läßt sich beispielsweise auch als Strahlungsdetektor und Strahlungsverstärker verwenden, wenn kein Bild im üblichen Sinne vorliegt.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung 10 umfaßt einen durchsichtigen Träger 12, der im Falle der Verwendung der Vorrichtung mit sichtbarer Lichtstrahlung aus Glas bestehen kann. Obwohl verschiedene Gläser geeignet sind, ist das als Pyrex bekannte Glas vorzuziehen, das aus 80 Vo Siliziumdioxyd, 4 % Natriumoxyd, 13 % Boroxyd, 2 % Aluminiumoxyd und 1 % andere Oxyde besteht. Träger 12 wird in an sich bekannter Weise gereinigt und geätzt, um eine frische Oberfläche freizulegen, auf der weitere Schichten abgeschieden werden können und um gute Haftung dieser Schichten auf dem Träger zu er zielen.
Eine Schicht 14 aus einem elektrisch leitenden doch für Strahlung durchlässigem Material wird auf die gereinigte Oberfläche des Trägers 12 aufgebracht. Verschiedene derartige Materialien sind an sich bekannt, so zum Beispiel Aluminiumoxyd, Titanoxyd, Chromoxyd und Zinnoxydul. Eine etwa 1000 angström dicke Zinnoxydul-Schicht ist besonders zweckmäßig. Die Zinnoxydul-Schicht kann mit einem bekannten Verfahren aufgebracht werden, so z.B. durch Aufsprühen einer wässrigen, 5 -igen Zinnoxydul-Lösung auf Träger 12, der vorher auf etwa 500 °C vorgeheizt wurde. Größere Selektivität in der Bandbreite der Vorrichtung läßt sich erzielen durch spezifische Wahl der Schicht 14. Beispielsweise kann die Schicht 14 aus Chrom aufgebaut werden, wobei sich dann Durchlässigkeit für Strahlung im infraroten Bereich ergibt.
Eine strahlungsempfindliche Schicht 16 wird anschließend auf die durchsichtige Schicht 14 aufgebracht. Schicht 16 muß auf einfallende Strahlung hin Elektronen abgeben können.
Unter Elektronenabgabe wird hierbei die Freimachung kinetischer Energie verstanden, die in der Form freier Elektronen aus Schicht 16 emittiert werden. Dabei kann zugleich eine Veränderung der Oberflächenladungsdichte oder eine mechanische Formänderung eintreten. Schicht 16 kann aus verschiedenen lichtempfindlichen Halogeniden der seltenen Erden bestehen; besonders zweckmäßig ist es, Schicht 16 aus Cäsiumfluorid herzustellen, das durch Vakuumverdampfung abgeschieden wird auf eine erhitzte Anordnung aus Träger 12 und Schicht 14.
Zu dieser Abscheidung wird Träger 12 mit der daran haftenden Schicht 14 in eine Vakuumkammer beispielsweise in Form der Glasglocke 30 verbracht (Figur 2). Eine Quelle metallischen Cäsiums wird in ein Schiffchen 32 oder eine ähnliche Halterung eingesetzt. In Glasglocke 30 wird darauf mit einer Vakuumpumpe 38 ein Vakuum erzeugt, das mindestens 2.10#6 mm Hg betragen soll. Heizung 34 wird dann eingeschaltet, um Träger 12 auf eine Temperatur von 150 - 200 oO zu erhitzen. Anschließend wird die Quelle der zu erzeugenden Atmosphäre und die Steuereinheit erhitzt, um in Glasglocke 30 eine Atmosphäre von mindestens 0,07 Molprozent bis maximal 1 Molprozent Bortrifluorid aus der Quelle 40 zu erhalten. Die vorzugsweise Konzentration ist 0,1 Molprozent gasförmiges Bortrifluorid. Man läßt dann in der durch Pfeile 36 angedeuteten Richtung Hitze auf Schiffchen 32 mit dem metallischen Cäsium einwirken, wobei letzteres verdampft.
Während der Verdampfung des metallischen Cäsiums wandern die Cäsium-Atome durch die Bortrifluorid-Atmosphäre und ein beträchtlicher Teil des metallischen Cäsiums reagiert mit Bortrifluorid. Dabei wird Cäsiumfluorid gebildet, das auf der vorher abgeschiedenen Zinnoxydul-Schicht 14 abgelagert wird und an ihr haftet. Der Verdampfungsvorgang wird durchgeführt, bis sich eine etwa 800 Xngstrom dicke Cäsiumfluorid-Schicht auf Schicht 14 niedergeschlagen hat. Während der Verdampfung des metallischen Cäsiums aus Schiffchen 32 werden die Quelle der Bortrifluorid-Atmosphäre und Steuereinheit 40 so betrieben, daß ständig Bortrifluorid in das Innere der Glasglocke einströmt. Dadurch wird die gewünschte Bortrifluorid-Konzentration in der Innenatmosphäre der Glasglocke aufrecht erhalten. Bei dem in der in Glasglocke 30 vorhandenen Atmosphäre vorhandenen Prozentsatz von Bortrifluorid ergibt sich keine Sättigung und es ist deshalb anzunehmen, daß einiges metallisches Cäsium in Form des Elements Cäsium (d.h. nicht an Fluor gebunden) als Anteil an Schicht 16 abgeschieden wird. Durch diese Abscheidung einer Schicht eines strahlungsempfindlichen Materials 16, die hauptsächlich aus dem Halogenid einer seltenen Erde mit einem Zusatz derselben in metallischer Form besteht, ergibt sich in überraschender Weise eine Erhöhung der Strahlungsempfindlichkeit der Schicht 16.
Sofort nach Abscheidung der Cäsiumfluorid-Schicht 16 muß darüber eine Schutzschicht 18 angebracht werden, um eine Verunreinigung des Cäsiumfluorids von außen zu verhindern.
Die Schutzschicht kann aus verschiedenen, an sich bekannten Komponenten bestehen, doch ist eine Siliziummonoxyd-Schicht, die in bekannter Weise durch Verdampfung im Vakuum abgeschieden wird, besonders geeignet. Die Siliziummonoxyd-Schicht soll verhältnismäßig dünn gehalten werden, wobei Schichtdicken von etwa 500 angström im Rahmen der Erfindung sehr geeignet sind.
Auf Schutzschicht 18 wird dann eine Bindeschicht 20 aufgebracht, die aus einem Material bestehen kann, das ausreichende Haftung für die auf der Cäsiumfluorid-Schicht 16 noch abzuscheidenden Schichten ergibt. Die erfindungsgemäße Bindeschicht 20 umfaßt zweckmäßigerweise drei getrennte Metallschichten. Die erste Metallschicht besteht aus Titan, das direkt auf die Siliziummonoxyd-Schicht 16 aufgebracht wird und dem eine Schicht aus Aluminium und eine weitere aus Gold folgen, Diese Schichten können durch Verdampfung im Vakuum erzeugt werden, und es ist anzunehmen, daß sie sich während des Verdampfungsvorgangs vermischen und eine intermetallische Verbindung bilden.
Nach Aufbringen der Bindeschicht 20 wird eine Schicht 22 aus piezoelektrischem Material epitaxial abgeschieden.
Bei der epitaxial abgeschiedenen Schicht 22 handelt es sich um monokristallines Material, beispielsweise ein ferroelektrisches Keramikmaterial, das polarisiert worden ist. Blei- Zirkonat, Barium-Titanat, Blei-Metaniobat und Blei-Zirkonat-Titanat sind derartige ferroelektrische Keramikmaterialien.
Erfindungsgemäß wird eine Schicht 22 aus Blei-Zirkonat-Titanat verwendet, das mit Kohlenstoff dotiert wurde. Nach seiner Aufbringung muß das ferroelektrische Keramikmaterial über seine ferroelektrische Curie-Temperatur erhitzt werden, wobei ein starkes elektrisches Gleichfeld angelegt wird. Das Material wird auf Zimmertemperatur abgekühlt, während das Feld angelegt bleibt, sodaß das ferroelektrische Keramikmaterial polarisiert wird.
Schicht 22 aus mit Kohlenstoff dotiertem Blei-Zirkonat-Titanat wird auf Bindeschicht 20 durch Verdampfung im Vakuum und Zerstäubung unter Auflösung des Ausgangsmaterials aufgebracht. Dazu wird Blei-Zirkonat-Titanat in das Schiffchen 32 eingebracht, zusammen mit dem vorher mit den verschiedenen Schichten belegten Träger. Die Glasglocke wird, wie vorher beschrieben, evakuiert, worauf die Quelle der Gasatmosphäre und die Steuereinheit 40 zugeschaltet werden, um innerhalb der Glasglocke eine Atmosphäre einer durch Erhitzung zerlegbaren organischen Verbindung 44 in einer oxydierenden Atmosphäre zu erzeugen. Verwenden läßt sich im Prinzip jede durch Erhitzung zerlegbare organische Verbindung, die bei der Spaltung Kohlenstoff ergibt, aber das Blei-Zirkonat-Titanat nicht verunreinigt, Im Rahmen der Erfindung ist die folgende Atmosphäre besonders günstig: 50 Molprozent Trimethylamin, 50 Molprozent Dimethylamin, 10 Molprozent Argon zur Verdünnung und 2 - 5 Molprozent Sauerstoff. Anschließend wird Träger 12 auf eine Temperatur zwischen 200 OC und 300 OO erhitzt. Dann läßt man Hitze in der durch Pfeile 36 angedeuteten Richtung einwirken, um das Blei-Zirkonat-Titanat zu verdampfen. Von einer Spannungsquelle 31 wird über einen geeigneten Vorwiderstand 33 ein Potential angelegt, sodaß Schiffchen 32 mit dem Blei-Zirkonat-Titanat als Kathode und Träger 12 als Anode wirken. Die Spannung wird so eingeregelt, daß ein praktisch konstanter Stromfluß von 10 Milliampere bis 200 Milliampere je nach den Parametern des Systems (Vakuum, Abkühlung, Zeit etc.) aufrecht erhalten wird. Durch Einhaltung dieser Bedingungen ergibt sich eine kombinierte Verdampfung und Zerstäubung des Blei-Zirkonat-Titanats. Wenn eine geeignete Gasatmosphäre und die oben beschriebenen Temperaturen verwendet werden, bildet sich Schicht 22 epitaxial auf Bindeschicht 20 aus.
Nach Abscheidung der Schicht 22 wird eine Schicht 24 aus einem elektrisch leitenden, für die Strahlung "durchsichtigen" Material abgeschieden. Dieses Material bildet eine Elektrode und verhindert außerdem eine Rückstrahlung bzw. "Rückkopplung" des Lichts, das nach Abscheidung der Phosphorschicht 26 aus derselben emittiert wird. Es erwies sich als zweckmäßig eine aus Titan und Platinmohr aufgebaute Schicht abzuscheiden.
Nach Abscheidung der Schicht 24 werden an Schichten 14 und 24 Leitungen angebracht und das vorher erwähnte polarisierende Feld wird angelegt.
Nach Polarisierung der ferroelektrischen Keramikschicht 22 wird eine ein Ausgangssignal erzeugende Schicht 26, beispielsweise ein sichtbares Licht emittierender Phosphor 26, abgeschieden. Es eignet sich hierzu jeder bekannte Phosphor, der Strahlungsenergie abgibt bei Erregung durch Zuführung von Energie aus Reibung, Elektronen-Bombardement, einem elektrischen Feld etc. Zu diesen Phosphoren gehören beispielsweise Zinkorthosilikat und Zinksulfid, die durch Kupfer oder Silber aktiviert werden können. Vorzugsweise handelt es sich bei Phosphor-Schicht 26 um Zinksulfid, das mit Silber aktiviert wurde. Schicht 26 kann mit einem geeigneten, an sich bekannten Verfahren aufgebracht werden, so zum Beispiel durch Verdampfung, Zerstäubung oder Abscheidung aus einer verdünnten Kaliumsilikat-Lö sung.
In der in den Figuren dargestellten Weise wird dann eine Spannungsquelle 28 an die elektrisch leitenden Schichten 14, 24 angeschlossen, die als Elektroden wirken und ein elektrisches Feld in der piezoelektrischen Schicht 22 und der strahlungsempfindlichen Schicht 16 erzeugen. Bekanntlich hat das Anlegen eines elektrischen Feldes an piezoelektrisches Material die Ausdehnung des Materials in Richtung einer Achse und seine Zusammenziehung in Richtung einer anderen Achse zur Folge. Das piezoelektrische Material hat ferner entgegengesetzte Ladungen an gegenüberliegenden Oberflächen, wenn das Material als Folge äußerer Kräfte Zugspannungen ausgesetzt ist, unabhängig davon, ob es sich bei diesen Kräften um mechanische oder elektrische Kräfte handelt.
Es wurde festgestellt, daß die Betriebsspannungsquelle gute Ausgangssignale bei etwa 15 V liefert und eine Frequenz von einigen Hertz bis etwa 15 kHz haben kann. Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet als Bildverstärker mit einem Verstärkungsfaktor von etwa 6000.
Mehrere Vorrichtungen der in Figur 1 dargestellten Art können erfindungsgemäß hintereinander geschaltet werden. Eine entsprechende, in Figur 3 dargestellte Anordnung umfaßt Trägerabschnitte 50, 52, 54, auf denen Schichten der beschriebenen und dargestellten Art als Einzelschichten 56 bzw. 58 bzw, 60 abgeschieden sind, Strahlung trifft in der in Figur 3 gewählten Darstellung von links in Richtung der Pfeile 80 auf. Eine Schicht aus einer eine optische Kopplung herstellenden chemischen Verbindung 62 bzw. 64 verbindet die Vorrichtungen bei guter Strahlungsdurchlässigkeit. Betriebsspannungsquellen 66, 68 und 70 sind in der oben beschriebenen Weise an jeweils eine Vorrichtung angeschlossen. Bei Verwendung einer in Figur 3 dargestellten Anordnung ergibt die von links einfallende Strahlung 80 ein Ausgangssignal von Phosphor-Schicht 56, das an Träger 52 übertragen wird und in der folgenden Einheit seinerseits ein durch Träger 54 übertragenes, verstärktes Signal liefert. Das Zusammenwirken der Verstärkungsfaktoren der einzelnen, in der in Figur 3 dargestellten Weise zusammengeschalteten Vorrichtungen ergibt einen erhöhten Verstärkungsfaktor.
Die oben unter Bezugnahme auf Figuren 1 bzw. 3 beschriebenen Vorrichtungen sind sehr klein, kompakt und widerstandsfähig. Da niedere Spannungen verwendet werden und die Wahl der Frequenz der Stromquelle nicht kritisch ist, können bekannte Schaltungen zur Erzeugung der Betriebsspannung verwendet werden. Insbesondere sind keine besonderen Schutzvorkehrungen notwendig, wie bei bekannten Vorrichtungen, in denen hohe Spannungen zur Verwendung kommen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich deshalb sehr zweckmäßig verwenden als Bildverstärker für Ferngläser, bei Anwendungen unter Wasser, für medizinische Zwecke wie Röntgen-Durchleuchtungen, und für andere, dem Fachmann ohne weiteres erkennbare Anwendungsgebiete.
Die Effekte, die zur ausgezeichneten Bildverstärkung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen, sind noch nicht verstanden. Es wird angenommen, daß aus den strahlungsempfindlichen Schichten beim Einfall von Strahlung freigemachte Energie an piezoelektrische Schichten weitergegeben wird und deren Schwingungen verstärkt. Eine derart verstärkte Schwingung liefert Energie an die ein Ausgangssignal erzeugende Schicht, beispielsweise die Phosphore, wodurch Licht aus ihnen ausgesandt wird. Der genaue Energieübertragungs mechanismus ist nicht bekannt, doch ist anzunehmen, daß es sich entweder um Elektronen-Emission oder um eine mechanische Deformation handelt. Es wurden überraschende, unerwartete Ergebnisse bei Verwendung der oben beschriebenen und dargestellten Vorrichtungen erhalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Intensitätsverstärkung eines durch Strahlung erzeugten Bildes, mit einer polarisierten, piezoelektrischen Schicht (22) aus einem ferroelektrischen Keramikmaterial, einer mit der piezoelektrischen Schicht (22) verbundenen, auf deren Schwingungen ansprechenden Phosphor-Schicht (26) zur Erzeugung von Strahlung, und Mitteln zum Anlegen eines elektrischen Potentials, gekennzeichnet durch eine auf Strahlung ansprechende, mit der polarisierten piezoelektrischen Schicht (22) aus ferroelektrischem Keramikmaterial verbundene, emittierende Schicht (16), sodaß bei deren Erregung durch einfallende Strahlung Energie von der emittierenden Schicht (16) durch die piezoelektrische Schicht (22) an die Phosphorschicht (26) übertragen wird, um das Bild der einfallenden Strahlung zu verstärken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrische Schicht (22) aus Blei-Zirkonat-Titanat besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrische Schicht (22) Kohlenstoff als Verunreinigung enthält.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrische Schicht (22) monokristalline Struktur hat.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Strahlung ansprechende, emittierende Schicht (16) aus dem Halogenid eines seltenen Erdmetalls besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Strahlung ansprechende, emittierende Schicht (16) aus Cäsiumfluorid besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch durchlässige Trägerschicht (12) an der Seite der auf Strahlung ansprechenden, emittierenden Schicht (16) der piezoelektrischen Schicht (22) abgewandt angebracht ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine optisch undurchlässige Schicht (24) zwischen dem Phosphor (26) und der piezoelektrischen Schicht (22) eingesetzt ist.
9. Verfahren zur Herstellung einer strahlungsempfindlichen, emittierenden Schicht auf einem Träger zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Träger und eine Quelle eines seltenen Erdmetalls in einer evakuierten Kammer verwendet werden und der Träger auf eine Temperatur zwischen 150 oC und 200 oO aufgeheizt wird, gekennzeichnet durch Erzeugung einer ungesättigten Atmosphäre eines Gases in der Kammer, das mit dem Metall reagieren und das Halogenid eines seltenen Erdmetalls bilden kann; Erhitzung des seltenen Erdmetalls auf die Verdampfungstemperatur während einer Zeit, die zur Ablagerung einer Schicht des seltenen Erdmetallhalogenids auf# dem Träger ausreicht; und Abkühlung des Trägers.
10. Verfahren zur Herstellung einer piezoelektrischen Schicht auf einem Träger zur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Träger und eine Quelle eines ferroelektrischen Keramikmaterials in einer evakuierten Kammer eingesetzt werden und der Träger auf eine Temperatur zwischen 200 0C und 300 0C erhitzt wird, gekennzeichnet durch Erzeugung einer Atmosphäre einer durch Hitze zerlegbaren organischen Verbindung in der Kammer, wobei die organische Verbindung bei ihrer Zerlegung freie Kohlenstoff-Atome verfügbar macht; Anschließen einer Spannungsquelle zwischen dem Träger als Anode und der Quelle als Kathode; Aufrechterhaltung der Erhitzung, der Atmosphäre und der Spannung während einer Zeit, die zur epitaxialen Abscheidung des Keramikmaterials auf dem Träger ausreicht; und anschließende Polarisation des Keramikmaterials.

L e e r s e i t e