JP6471267B2 - 粒子で基板をコーティングする方法及び当該方法を実施するための装置 - Google Patents

粒子で基板をコーティングする方法及び当該方法を実施するための装置 Download PDF

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Description

本発明は、真空条件下、粒子で基板にコーティングするため方法、及びそれに使用可能な装置に関する。
ナノメートル範囲及びマイクロメートル範囲の粒径（粒子径）を有する微粒子状の材料を粒子(Partikel)と呼ぶ。これらには、通常、数μｍの粒子サイズまでの粉末も、マイクロメートル範囲の粒子サイズの顆粒も含まれる。
粒子で処理された、又はコーティングされた表面は、様々な分野で知られており、且つ、非常に異なった構造を示すことができる。例えば、表面保護及び粉体塗装による表面仕上げ(Oberflaechenverguetung)が知られている。高い硬度又は耐摩耗性の表面を達成するために、表面は粉末状に適用された添加剤で合金化される。
リチウムイオン電池の製造のためには、電極のために、リチウムイオンの沈着(Einlagerung)（Interkalation,インターカレーション）に役立つ、２０μｍ〜数百μｍの層厚さを有する多孔質活物質が必要とされる。燃料電池の製造のためには、高いガス透過性且つ同時に細分化されたガス透過性を示す、ガス拡散層（いわゆるGas-Diffusions-Layer（ＧＤＬ））が使用される。それらのガス分布能力、導電性及び／又はそれらの撥水性を高めるために、微多孔質層の形態で前記ガス拡散層を処理する必要があり得る。
粉末を処理される又はコーティングされる表面に適用するために、達成される表面又は層の厚さに応じて様々な方法が知られている。しばしば、粉末は湿式化学的に又は機械的にバインダと混合され、及び例えばスプレー、スロットダイコーティング、スクリーン印刷又はいわゆるスピンコーティングによって表面に塗布され、及びその後のプロセスで乾燥される。複雑な湿式化学製品製造プロセスにおいて、それらの凝集物及びガス封入物を形成する傾向、必要とされる純度を提供するためのコスト、乾燥すること及び使用される溶剤、及び表面に沈着したバインダ残留物、層の電気的特性に悪影響を与える大抵はポリマー鎖が邪魔になる。
リチウムイオン電池の電極のためには、バインダ残留物は、電極層の粒子間の不十分な高オーム接触抵抗(Uebergangswiderstaenden)をもたらす。表面精製(Oberflaechenveredelung)のため又は多孔質活物質の製造のための公知のＰＶＤプロセス、例えばスパッタリング又は熱蒸着などは、層の厚さ及び／又は層の構造に関して制限されているか、あるいはこれらは工業規模で必要な層の特性を達成するにはあまりにも効果がない。
様々な実施形態によれば、乾燥コーティングを具体的に可能にする方法及び装置が提供される。様々な実施形態によれば、液体溶媒及び液体バインダは必要ではない（例えば、コーティング時、すなわちコーティング中）。言い換えると、コーティング（すなわち、層を形成すること）は、乾燥した状態で行われてよい（すなわち、液体がない）。
様々な実施形態によれば、粒子状物質（固体粒子）を表面に塗布するための方法及びそれに使用可能な装置が提供される。方法及び装置は、誘電体を含む異なる材料を塗布し、多孔質構造を含む異なる層構造を実現するのに適していなければならない。
例えば約３０％〜約４０％の範囲、又は約４０％超の範囲の多孔性を有する、必要な多孔質構造を有するリチウムイオン電池のアノード及びカソードの活物質が例えば製造可能でなければならない。
例えば、必要な緻密層を有する薄膜リチウムイオン電池の固体電解質が製造可能でなければならない。
例えば、明らかに十分に高い導電性（例えば、約１０６ジーメンス／メートルを超える）及び／又は高疎水性（撥水性）を示す、（例えば、微多孔性）ガス拡散層が製造可能であり得る。例えば、本質的に疎水性でないポリマーファブリック(Gewebe)又は本質的に疎水性でない金属ファブリックは、固体粒子によって被覆することができる。前記ポリマーファブリック及び／又は金属ファブリック上に析出された(abgeschiedenen)固体粒子は、改良された燃料電池性能（例えば、効率）をもたらす、明らかに良好な導電性（例えば、約１０６ジーメンス／メートル超の(von als)）及び高い腐食保護を可能にする、表面官能化性又は表面構造化を提供することができる。明らかに、固体粒子によって形成された層は撥水性（疎水性）であり得る。その際、ガス流またはガス流供給が円滑に且つ明らかにできるだけ効果的に流れることができるように、固体粒子から滴り落ちる(abperlende)水は腐食面積を最小限に抑え、且つ、ファブリック内に停滞しない。明らかに、水によって湿潤された表面がガスの流れを妨げること、例えば妨害することを、及びそれによってセル電圧を低下させること、を避けることができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、以下のステップ：
基板のコーティングされるべき基板表面を、真空中、及び固体粒子が配置される領域の方向に位置決めするステップであって、前記基板表面が前記固体粒子で(mit denen)コーティングされるべきであるステップと；
前記固体粒子を静電的に帯電させるため、前記固体粒子に電子（例えば一次電子及び／又は二次電子）を導入するステップであって、前記静電的帯電によって引き起こされる力は、前記固体粒子を互いに分離し、且つ、前記互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面をコーティングするため、前記基板の基板表面の方向に加速するような、ステップと；
を含むことができる。
前記固体粒子に電子を導入することは、電子源（例えば、この中から）を用いて、例えば一次電子源及び／又は二次電子源を用いて、行うことができる。換言すれば、固体粒子に導入された電子は、電子源に由来してもよい。固体粒子に導入された電子は、一次電子及び／又は二次電子を含むことができる。
二次電子は、例えば、二次放出によって提供されてもよい。一次放射（例えば、一次電子）がその上に衝突することによって励起する（例えば、引き起こされる）、二次放出（二次電子形成）は、表面又は物体(Koerper,ボディ)（二次電子源、例えば照射ターゲット固体とも呼ばれる）からの電子の放出として理解され得る。一次放射線（例えば、一次電子又は一次イオン）は、二次電子よりも大きな運動エネルギーを含むことができる。一次放射線（すなわち、二次放射励起放射線）は、例えば、Ｘ線もしくはガンマ線を含み得るか、又はそれらから形成され得る。
一次電子は、例えば熱陰極（例えば、電子銃）によって提供されてもよい。二次電子は、例えば二次電子源によって、例えば、この二次電子源に(diese)一次電子を照射することにより、提供されてもよい。
電子の導入中及び／又はコーティング中の固体粒子の温度は、固体粒子の凝集状態(Aggregatzustand)遷移温度（例えば、気化温度、溶融温度及び／又は昇華温度）未満であってもよい。これにより、固体粒子が溶融すること、昇華すること、共焼結すること（zusammensintern）又は気化することを明らかに防止することができる。明らかに、固体粒子は、それらの温度を気化温度より上にさせることなく、電子を導入することによって静電的に帯電させることができる。熱損失パワー(thermische Verlustleistung)は、固体粒子の温度に依存し得、及び例えば前記固体粒子の(deren)の溶融温度又は昇華温度で定義され得る。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、追加的に冷却されてもよい。代替的に又は追加的に、電子のパワー(Leistung)（例えば、電気的及び／又は運動的パワー）、すなわち電子によってもたらされたパワーは、電子の導入中及び／又はコーティング中の固体粒子の温度が、前記固体粒子の(deren)凝集状態(Aggregatzustand,物質の状態)遷移温度よりも小さくなるように、調整される(eingerichtet)ことができる。例えば、電子によってもたらされたパワーは、固体粒子の熱損失パワーよりも小さくすることができる。
本明細書の文脈において、固体粒子は、固体を含むか、又は固体から形成される粒子（明らかに物体(Koerper)）、すなわち固体の凝集状態で存在する物質（その場合、前記物質は多くの原子及び／又は分子を含むことができる）、として理解され得る。固体粒子は、５ｎｍより大きい、例えば０．１μｍより大きい、例えば１ｍｍ未満である、例えば５００μｍ未満である、例えば約１０ｎｍ〜約５００μｍの範囲である、例えば約１００ｎｍ〜約１００μｍの範囲である、例えば約２００ｎｍ〜約１０μｍの範囲である、又は約０．１μｍ〜約１ｍｍの範囲である、例えば約１μｍ〜約５００μｍの範囲である、例えば約１０μｍ〜約２５０μｍの範囲である、拡がり(Ausdehnung)（明らかに粒子サイズ）を有することができる。固体粒子は、明らかに顆粒又は粉末を形成することができる。固体粒子の拡がり(Ausdehnung)は、その平均化した拡がりであってもよい。例えば、すべての固体粒子にわたって平均化することができ、及び／又は各固体粒子について個別に平均化することができる。単一の固体粒子の平均化した拡がりは、明らかに、固体粒子の体積を含む一つの球の直径に対応し得る。例えば、固体粒子は、粉末又は顆粒として存在し得る。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、容器内に配置されてもよい。前記容器は、（例えば、絶縁性又は少なくとも部分的に導電性の、すなわち、少なくともセクションごとに１０６ジーメンス／メートルを超える電気伝導度を有する容器壁を含む。その際、固体粒子への電子の導入は、間接的には容器壁を介して及び／又は直接には、例えば、一次電子及び／又は二次電子（電子の雨(Elekctronenregen)とも呼ばれる）によって行うことができる。例えば、固体粒子への電子の導入は、固体粒子を電子ビーム（例えば、そのコア(Kern)）、エッジビーム(Saumenstrahl)及び／又は容器壁で直接衝突させることから行うことができる。
様々な実施形態によれば、例えば、電子ビーム銃から放射される電子ビーム（一次電子ビームとも呼ばれる）は、ビーム方向に、ビーム方向の電子の指向性（例えば、視準された(kollimierte)）運動を有するか、またはそれから成ってもよい。電子ビームの断面（ビーム方向と交差する）において、例えば、衝突箇所(Auftreffort)で、電子の空間的に分布した周波数（横方向強度分布）は、ガウス分布にほぼ類似している。具体的には、電子ビームは、そのコア（衝突箇所における実際の焦点）に加えて、それを取り囲む周辺領域（具体的には外被(ein Mantel)）を含み、それはまたエッジビーム(Saumenstrahl)とも呼ばれる。コアの横方向の拡がりは、電子ビームの横方向の強度分布のほぼ半値幅とすることができる。言い換えれば、電子ビームは、コア（ビームコア）及び外被（ビーム外被(Strahlmantel)又はエッジビーム）を含むことができるか、又はそれらから形成されてもよい。
電子ビームの一部（例えば、エッジビーム(Saumenstrahl)）のみが電子を導入するために使用される場合、固体粒子に導入されるパワー(Leistung)は、電子銃によって放出されるパワーよりも小さくなり得る。これは、固体粒子に導入されるパワーを制御すること(Steuern)及び／又は調整すること(Regeln)を容易にすることができる。なぜなら電子銃は、例えば、一定時間パワーで動作することができるため、又は少なくともより少なく(weniger)変更される必要があるためである（例えば、必要なパワーストロークを低減させる）。
それによって、例えば、容器壁によって、又は二次放出によって（例えば、二次電子を発生させるための粒子容器の外側及び／又は内側の領域の直接衝撃与えること(Direktbeaufschalgung)によって）、電子が分配されることが、固体粒子に電子が導入されることによって引き起こされる電流密度が低下すること、が達成され得る。したがって、明らかに、固体粒子の局部的な加熱、例えばそれによって引き起こされる局所的な溶融又は共焼結、を低減及び／又は防止することができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
前記固体粒子に電子を導入する間、前記固体粒子から電子を除去すること(Abfuehren)、をさらに含むことができる。その際、前記除去は開ループ制御された状態で(gesteuert)又は閉ループ制御された状態で(geregelt)、例えばコントローラ(Steuerung)を用いて、行われる。これにより、電子の導入によって引き起こされる、固体粒子の電位を開ループ制御すること(gesteuert werden)又は閉ループ制御すること(geregelt werden)ができる。明らかに、固体粒子中に電子を導入することによって導入される電荷の一部は、電子の除去によって再び除去される。
様々な実施形態によれば、コントローラは、前方に向けられた制御経路(Steuerstrecke)を含むことができ、及びしたがって明らかに、入力変数(Eingangsgroesse)を出力変数(Ausgangsgroesse)に変換するフロー制御を実現することができる。閉ループ制御(eine Regelung)が実現されるように、前記制御経路は、そのうえ制御ループの一部であってもよい。前記閉ループ制御は、純粋な順方向制御と対照的に、制御ループによって引き起こされる、入力変数に対する出力変数の連続的な影響を含む（Rueckfuehrung,フィードバック）。様々な実施形態によれば、開ループ制御(Steuerung)の代わりに閉ループ制御(eine Regelung)を使用することができる。
様々な実施形態によれば、前記導入は、開ループ制御された状態で(gesteuert)又は閉ループ制御された状態で(geregelt)、例えばコントローラ(Steuerung)を用いて行われてよい。これにより、電子の導入によって引き起こされる固体粒子の電位を、開ループ制御すること(gesteuert werden)又は閉ドループ制御すること(geregelt werden)ができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
前記基板表面をコーティング材料（第２のコーティング材料とも称する）の少なくとも一部でコーティングするために、前記コーティング材料を前記基板表面の方向に気化させるステップ（換言すれば、共蒸着(Co-Verdampfung)とも称する、材料蒸気流を生成すること）であって、前記コーティング材料の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングと、前記互いに分離した固体粒子の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングとは、時間的及び／又は空間的に互いに重なり合うステップ、
をさらに含むことができる。明らかに、コーティング材料の一部（具体的には蒸気雲）及び固体粒子の一部（具体的には粒子雲）は、互いに少なくとも部分的に浸透することができる。従って、前記固体粒子(diese)が基板に到達する前に、前記固体粒子が前記コーティング材料で被覆されることが達成され得る。代替的に又は追加的に、前記コーティング材料が前記固体粒子を互いに接続すること、及び/又は前記固体粒子(diese)を基板に接続することが達成され得る。コーティング材料の気化は、熱気化及び/又はスパッタリング(Sputtern)（カソードアトマイゼーション(Kathodenzerstaeubung)とも呼ばれる）を含み得る。
様々な実施形態によれば、コーティング材料に一次電子を照射することができる。場合により、コーティング材料及び／又は追加の容器は、固体粒子に導入される二次電子を放出することができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
基板表面をコーティング材料の少なくとも一部でコーティングするために、前記コーティング材料を前記基板表面の方向に気化させるステップ（共蒸着(Co-Verdampfen)）であって、前記コーティング材料の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングと、前記互いに分離した固体粒子の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングとは、時間的及び／又は空間的に距離(Abstand)を含むステップ、
さらに含むことができる。したがって、前記固体粒子(diese)が基板に到達した後に、前記固体粒子がコーティング材料でコーティングされることが達成され得る。例えば、前記固体粒子によって形成された層は、コーティング材料でコーティングされてもよい。
種々の実施形態によれば、前記コーティング材料は、リチウム−リン化合物、例えば、リチウムリン酸窒化物（ＬｉＰＯＮ）及び／又はリチウムリン酸化物（ＬｉＰＯ）、を含むことができる。場合により、前記リチウム−リン化合物（例えば、リチウム−リン酸化物は、例えばＬｉＰＯコーティング材料であり得る(kann)）を事後に、例えばコーティング後に、例えば、前記ＬｉＰＯコーティング材料が(dieses)酸素雰囲気及び／又は窒素雰囲気に曝露される間に、窒化(nitriert)及び／又は酸化させることができる。例えば、固体粒子は、リチウム−リン化合物でコーティングされていてもよい。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
(例えば、開ループ制御(Steuerung)及び/又は閉ループ制御(Regelung)を用いて、)前記基板と前記固体粒子との間の電位差を開ループ制御する(Steuern)及び/又は閉ループ制御する(Regeln)ステップ、
をさらに含むことができる。固体粒子が容器内に配置される場合、固体粒子の電位は容器の電位に対応することができる。例えば、（例えば、絶縁された）容器の電位は、電子ビーム源の電位にほぼ等しくてもよいし、又は少なくとも電子ビーム源の電位の１０％から１００％の範囲内であってもよい。例えば、基板の電位及び／又は固体粒子の電位を開ループ制御すること（gesteuert werden）及び／又は閉ループ制御すること(geregelt werden)ができる。例えば、基板に印加される電圧（すなわち、電気的基準電位に対する電位差）を開ループ制御すること又は閉ループ制御することができる。代替的又は追加的に、固体粒子に印加される電圧（すなわち、電気的基準電位に対する電位差）を開ループ制御すること又は閉ループ制御することができる。電気的基準電位は、例えば、真空チャンバによって提供されてもよい。あるいは、基板と固体粒子との間の電位差をフローティング(floatend)（即ち、電気的基準電位とは独立して）開ループ制御すること又は閉ループ制御することができる。
電子ビーム源の加速電圧は、例えば、電子ビーム源の電位とリファレンス電位（基準電位ともいう）との差として理解することができる。加速電圧を用いて、一次電子は、前記一次電子(diese)が固体粒子に導入される前に、即ち、前記一次電子(diese)が固体粒子に到達する前に、加速されることができる。
固体粒子は、様々な実施形態によれば、領域を離れる際、例えば負の電荷を含み得る。これにより、例えば、導電性基板又は層（例えば、粒子層）の場合、基板上の固体粒子の制御された分離は、電気バイアス(BIAS)電圧（基板と固体粒子又は容器との間の電位差）によって行われる。
場合により、層状構造の特性、例えば、機械的硬度、導電率、空隙率を制御するため、スパッタリング効果は、基板と固体粒子との間の電位差により（例えば、電気バイアス（BIAS）電圧によって）引き起こされることができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
領域から離れて加速される固体粒子の伝播特性(Ausbreitungscharakteristik)を、（例えば、コントローラ(Steuerung)を用いて）開ループ制御するステップ(Steuern)、
をさらに含むことができる。前記伝播特性は、以下の：
主伝搬方向、前記主伝播方向からの平均偏差（例えば、前記固体粒子が伝播する立体角）、主伝播速度、又は前記主伝播速度からの平均偏差、
のうちの少なくとも１つを含むことができる。
例えば、例えば主伝播方向からの平均偏差を減少させることによって、固体粒子の（例えば、機械的に及び／又は電気的に）開始した集束が行われてよい。代替的に又は追加的に、例えば、主伝播方向の空間的な過程(Verlauf)を変化させることにより、固体粒子を偏向させることが行われてよい。
主伝播方向は、領域から離れて加速された固体粒子が（すなわち、固体粒子の重心が）、平均して時間の経過と共に領域から離れて移動する、方向を示すことができる。固体粒子の重心（例えば、複数の固体粒子又は固体粒子の空間分布）は、固体粒子の位置の、固体粒子の質量で重み付けされた平均値として記述することができる。主伝播速度は、固体粒子が（すなわち、固体粒子の重心が）平均して伝播する(ausbreiten)、即ち移動する、速度を示すことができる。メインサイズ(Haupt-Groesse)からの平均偏差（主伝播速度又は主伝播方向）は、前記メインサイズについて固体粒子の質量で重み付けされた標準偏差として理解され得る。
主伝播速度に代えて、又はそれに加えて、主パルス(Haupt-Impuls)及び／又は固体粒子の主動力学エネルギー及び／又はそれからの平均偏差(Abweisung)が使用されてもよい。
様々な実施形態によれば、（例えば、コントローラ（Steurung）による）コーティングの制御は、層の特性（層状構造の特性）を制御すること、例えば以下の層特性：
層（粒子層）の密度、層の多孔度、層の機械的硬度、層の厚さ、層の平均孔径、孔の平均密度、層の化学組成、層の導電率、層のガス透過性；層の誘電率；
のうち、少なくとも１つを含むことができる。例えば、（例えば、コントローラ（Steurung）による）コーティングの制御(Steuern)は、以下の：
基板上で固体粒子から形成された層を緻密化すること；前記層の所定の層の厚さを達成したらコーティングを停止させること；層を硬化させること；
のうち、少なくとも１つを含むことができる。
代替的に又は追加的に、（例えば、コントローラによる）コーティングの制御は、少なくとも１つの層特性（層構造の特性）、例えば、以下の層特性：
層（粒子層）の密度、層の多孔度、層の機械的硬度、層の厚さ、層の平均孔径、孔の平均密度、層の化学組成、層の導電率；層のガス透過性；層の誘電率；
のうち少なくとも１つにおいて、勾配を形成することを含むことができる。
様々な実施形態によれば、粒子層（層とも呼ばれる）は、固体粒子を含むことができるか、または固体粒子から形成されてもよい。場合により、粒子層はコーティング材料を、例えば、固体粒子のコーティングの形態で、固体粒子−基板−結合(Verbindung)の形態で、及び／又は固体粒子−固体粒子−結合(Verbindung)の形態で、含むことができる。
様々な実施形態によれば、コーティングは、基板の及び／又はコーティングすべき表面の電気的、化学的又は物理的特性を変更すること、例えば開ループ制御された状態で(gesteuert)変更することを含むことができる。
例えば、層を硬化すること（すなわち、層の機械的硬度の増加）は、予め定められた力よりも少ない力で（明らかに弱く）結合される固体粒子が、基板から、又は基板上に形成された層から分離され（剥離され）、且つ、基板から離れて加速されるように、基板の電位を設定することによって、行うことができる。したがって、所定の力以上の力で基板に、及び／又はその上に形成された層に結合された層を形成するため、基板に堆積した（析出した）固体粒子のみが残ることができる。
例えば、圧縮は主伝播速度を増加させることによって、例えば、基板と領域（例えば、その中に配置された固体粒子又は容器）との間の電位差を増加させることによって、行うことができる。明らかに、固体粒子は、前記固体粒子が(diese)基板及び／又はその上に形成された層に衝突するより大きなパルス(Impuls)を含むことができる。
コーティングによって形成される層は、約１０ｎｍより大きい、例えば、約１００ｎｍより大きい、例えば約１μｍより大きい、例えば約１０μｍより大きい、例えば約２０μｍより大きい（例えば、約２０μｍ〜約５００μｍの範囲内）、例えば、約１００μｍより大きい、例えば約１ｍｍより大きい、約１０ｍｍより大きい、層の厚さ（すなわち、基板表面に対して交差する拡がり）を含むことができる。代替的に又は追加的に、層は、約１ｍｍ未満の、例えば、約５００μｍ未満である、例えば、約１００μｍ未満である、例えば、約１０μｍ未満である、例えば、約１μｍ未満である、例えば、約５００ｎｍ未満である、例えば、約２５０ｎｍ未満である、例えば、約１００ｎｍ未満である、例えば、約５０ｎｍ未満である、例えば、約２５ｎｍ未満である、例えば、約１０ｎｍ未満である、例えば約５ｎｍ未満である、例えば、約１０ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲内である、又は例えば、約１００ｎｍ〜約１μｍの範囲内である、又は例えば、約１μｍ〜約１０μｍの範囲内である、又は例えば、約１０μｍ〜約１００μｍの範囲内である、又は例えば、約１００μｍ〜約１ｍｍの範囲内である、厚さ（層厚さ）を有してもよい。
様々な実施形態によれば、容器は、電気的に絶縁された状態で配置（例えば、格納される）されてもよく、又は電気絶縁材料を含むか、例えば容器の内部を取り囲むことができる（例えば層の形態で）電気絶縁材料から構成されてよい。次に、容器からの電子の放出は、低減又は防止することができる。このことは例えば、電子を導入することによって達成される容器の電位（容器電位）が上昇させる。このことにより、明らかに、より高い容器電位を生成することができ、これは次に固体粒子のより高い運動エネルギーにつながる。代替的に又は追加的に、より高い容器電位は、（例えば、粉末材料中の）固体粒子の個別化すること及び／又はデアグロメレーション(Deagglomeration)を促進することができる。
あるいは、様々な実施形態によれば、容器は、調節可能な抵抗器（ポテンショメータ）を用いて、電気基準電位に、例えば電気的接地(elektrische Masse)に結合されてもよい。コントローラは、ポテンショメータの抵抗値を、例えば、コーティングの進行に基づいて、及び／又は層特性を表す操作変数(Stellgroesse)に基づいて、設定及び／又は調整するように構成することができる。
様々な実施形態によれば、基板は、電気的に絶縁されて配置されてもよい。その後、基板からの電子の除去を低減又は防止することができる。
あるいは、様々な実施形態によれば、基板は、調整可能な抵抗器（ポテンショメーター）（例えば、電位差計）によって電気基準電位に、例えば電気的接地(elektrische Masse)に結合されてもよい。コントローラは、ポテンショメータの抵抗値を、例えば、コーティングの進行に基づいて、及び／又は層特性を表す操作変数に基づいて、設定及び／又は調整するように構成することができる。
コーティング材料は、固体粒子とは異なるコネクタ(Verbinder)材料を含むか又はそれから形成することができる。当該方法は、コネクタ材料を含むか、又はコネクタ材料から形成された固体粒子−固体粒子−結合(Verbindung)を形成することをさらに含むことができる。層は、固体粒子及び固体粒子−固体粒子−結合を含むことができる。コネクタ材料は、気体状態で固体粒子と化学的に反応するように構成されてもよい（例えば、炭化物、例えば炭化チタン及び／又は炭化ケイ素、が形成されてもよい）。
代替的に又は追加的に、当該方法は、コネクタ材料を含むか、又はコネクタ材料から形成された基板−固体粒子−結合(Verbindung)を形成することを含むことができる。層は、固体粒子及び基板−固体粒子−結合を含んでいてもよい。コネクタ材料は、気体状態で固体粒子及び／又は基板と化学的に反応するように構成することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、アキュムレータ(Akkumulator)活物質、太陽電池活物質、触媒材料及び／又は固体燃料電解質(Feststoffelectrolyte)（固体電解質(Festelectrolyte)）を含むことができる。
電解質とは、固体（固体電解質）、液体、又は溶解状態でイオンに解離し、これらのイオン(diese)が電界の影響を受けて指向的もって移動することができるような、材料のことであると理解することができる。アキュムレータ活物質とは、化学反応で、電荷を吸収又は放出する材料（言い換えれば、電気エネルギーを化学エネルギーに変換する材料、又はその逆に変換する材料）のことであると理解することができる。触媒材料とは、自己消費することなく化学反応の活性化エネルギーを低下させることによって反応速度を増加させる材料のことであると理解することができる。太陽電池活物質とは、放射エネルギー（電磁放射のエネルギー、例えば光）を電気エネルギーに変換する材料、又はその逆に変換する材料のことであると理解することができる。
固体電解質は、例えば、以下のうちの1つを含むか又はそれから形成することができる。：
イットリウム安定化ジルコニウム（ＹＳＺ）、二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、又は酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）；リチウム・リン・酸窒化物（ＬｉＰＯＮ）；例えばＬｉＳＩＣＯＮ（リチウム超イオン伝導体）もしくはＮａＳＩＣＯＮ（ナトリウム超イオン伝導体）など超イオン伝導体（Super-Ionenleiter, Ionic Conductor）；硫化物ガラス。超イオン伝導体では、イオン伝導度は約０．０１オーム−１ｃｍ−１（例えば、３００ケルビンで）より大きく、例えば、約０．１オーム−１ｃｍ−１（例えば、３００ケルビンで）より大きくてもよく、及び／又はイオン輸送のための活性化エネルギーは、約１電子ボルト（ｅＶ）未満、例えば、約０．１ｅＶ未満であってもよい。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、以下の材料の少なくとも１つの材料を含むか、又はそれから形成することができる。：
金属；遷移金属、酸化物（例えば、金属酸化物又は遷移金属酸化物）；
誘電体；ポリマー（例えば、炭素系ポリマー又はシリコン系ポリマー）；酸窒化物；窒化物；炭化物；セラミック；半金属（例えば、炭素）；ペロブスカイト(Perowskit)；ガラス又はガラス質材料（例えば、硫化物ガラス）；半導体材料（例えば、シリコン）；半導体酸化物；半有機材料、及び／又は有機材料（例えばポリフッ化ビニリデン−「ＰＶＤＦ」、カルボキシメチルセルロース−「ＣＭＣ」及び／又はヒドロキシプロピルメチルセルロース−「ＨＰＭＣ」）。
種々の実施形態によれば、固体粒子は、リチウム−リン−化合物(-Verbindung)、例えば、リチウム−リン−酸窒化物（ＬｉＰＯＮ）及び／又はリチウム−リン−酸化物（ＬｉＰＯ）を含むことができる。例えば、リチウム−リン化合物、例えば、リチウム−リン−酸化物（例えば、ＬｉＰＯ−固体粒子）、後から、例えば、コーティング後に、例えば、コーティングを(dieses)酸素雰囲気及び／又は窒素雰囲気に曝すことにより、酸化及び／又は窒化されてもよい。行うことができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子及び／又はコーティング材料は、ＩＶ族半導体（例えば、シリコン又はゲルマニウム）、化合物半導体、例えばＩＩＩ族−Ｖ族化合物半導体（例えばガリウム砒素）、ＩＩＩ族半導体、Ｖ族半導体又はポリマーを含め、１つのタイプの又は異なるタイプの半導体材料を含んでもよく、又は、それから形成されていてもよい。いくつかの実施形態では、固体粒子及び／又はコーティング材料は、（ドープされた又はドープされていない）シリコンから形成されていてもよい。半導体材料という概念は、半導体ベース材料（例えば、シリコン）を含み、又はそれから形成され、及び／又は非ドーピング状態において半導体である、即ち、約１０−６ジーメンス／メートル〜約１０６ジーメンス／メートルの範囲の電気伝導性を有する、化学組成物として理解することができる。半導体材料又は半導体ベース材料は、例えば、元素半導体（例えば、シリコン又はゲルマニウムなど）又は化合物半導体（例えば炭化ケイ素又はＳｉＧｅ）を含んでもよく、又は、それから形成されていてもよい。
炭素は、以下の炭素配置：
グラファイト；非晶質炭素；四面体炭素；ダイヤモンド様炭素；フラーレン；ダイヤモンド；カーボンナノチューブ；非晶質四面体炭素；及び／又はナノ結晶性炭素、例えば、ナノ結晶性グラファイト；
の少なくとも１つを含むか、又はそれから形成されてもよい。場合により、水素が炭素に含まれていてもよい（すなわち、水素添加炭素配置）。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、コーティング、例えば、金属コーティング（例えば、前記コーティングは、リチウム、チタン、アルミニウム及び／もしくは白金を含むか、又はそれらから形成されてもよい。例えば、白金で被覆されたカーボンブラック粒子及び／又はルテニウムで被覆されたカーボンブラック粒子）、又は酸化物コーティング（例えば、前記コーティングは、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、及び／もしくは酸化チタンを含むか、又はそれから形成されてもよい）、及び／又は半導体コーティング（例えば、前記コーティングは、ケイ素を含むか、又はそれから形成されてもよい）、及び／又はセラミックコーティング（例えば、前記コーティングは、ＬｉＰＯＮを含むか、又はそれから形成されてもよい）、を含むことができる。様々な実施形態によれば、固体粒子のコーティングは、共蒸着(Co-Verdampfung)によって提供されてもよい。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
固体粒子に導入された電子の量、及び／又は固体粒子から除去された電子の量に基づいて、互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で基板表面のコーティングを（例えば、コントローラ(Steuerung)を用いて）制御するステップ(Steuern)、
をさらに含むことができる。例えば、固体粒子に導入され、及び／又は固体粒子から除去される電子の量に基づいて、基板上に堆積された固体粒子によって形成される、層の厚さを表す大きさを決定することができる。
例えば、前記大きさは、互いに分離され、且つ、基板の基板表面の方向に加速された固体粒子の量(eine Menge)を含むことができるか、又はそれから形成され得る。
電子の量(eine Menge)は、固体粒子に供給されるか、又は前記固体粒子(diesen)から除去される電荷を規定し得る。供給された電荷が除去された電荷よりも大きい場合、固体粒子は静電的に帯電する。固体粒子にそれぞれ導入されるか、又はこれらから除去される電子の前記量（又はそれらの電荷）は、固体粒子の電位を規定することができる。固体粒子の電位と電気的基準電位との差が大きいほど、静電的帯電(elektrostatische Aufladung)によって引き起こされる力が大きくなる。電気的基準電位は、例えば、基板及び／又はチャンバ壁の（例えば、真空チャンバの）電位を含むことができるか又はそれから形成することができる。
様々な実施形態によれば、基板は、互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で基板表面をコーティングする間、移動することができる。例えば、基板を、例えば搬送方向に沿って、振り子運動で(pendelnd)、又は均一に動かすことができる。
様々な実施形態によれば、基板は、アキュムレータの電極、コンデンサの電極、太陽電池の電極又は燃料電池の電極を含むことができるか、又はそれらから形成されてもよい。電極は、例えば、箔(eine Folie)又は箔構造、プレート又はプレート構造を含むことができるか、又はそれらから形成されてもよい。
様々な実施形態によれば、基板は、燃料電池の（例えば、微多孔性）ガス拡散層を含むことができるか、又はそれから形成することができる。ガス拡散層は、例えば気体透過性構造（例えば、微細構造）を含むことができるか、又はそれから形成され、例えば複数のフィラメントからなるファブリック(ein Gewebe)または膜を含むことができるか、又はそれから形成することができる。前記フィラメントは、ポリマー及び／又は金属を含むことができるか、又はそれから形成することができる。例えば、ガス拡散層は、金属ファブリック及び／又はポリマーファブリックを含むことができるか、又はそれから形成することができる（前記ガス拡散層上に(auf welcher)、固体粒子放出を用いて、例えば、カーボンブラック粒子層(Russpartikelschicht)を形成することができる）。その場合、固体粒子を用いて基板をコーティングすること（すなわち、基板上に固体粒子を堆積させること）は、基板の電気的特性及び疎水性特性を、即ち前記基板の(dessen)撥水性を、高めることができる。
本明細書の文脈において、ガス透過率(Gaspermeabilitaet)（GaspermeationまたはGasdurchlaassigkeitとも称する）とは、気体に対する物体の又は物体の一部の透過性を表す尺度と理解され得る。換言すれば、単位時間当たりの前記気体透過性の(welcher)量において、気体が物体を又は物体の一部を透過する又は通り抜ける。ガス透過率は、特定の圧力差及び特定の温度での特定のガスに関連し得る。ガス透過率は、物体の厚さに対して正規化された透過係数に対応し、前記厚さに(welcher)沿って、前記物体(dieser)はガスで満たされている(durchdrugen wird)。前記透過係数(welcher)は、単位時間当たりの０℃（ガス温度）及び１バール（１０１３２５Ｐａ）に対するどのくらいのガスの体積が、ある厚さ及びある表面を有するある物体を通り抜け、前記厚さを横切って、温度におけるガスの分圧差において、例えば厚さに沿って、透過することができるか（貫通して通り抜ける(hindruchdringen)ことができるか）を表す。ガス拡散層のガス透過率は、約１５０×１０−１８ｍ２ｓ−１パスカルより大きくてもよい。
様々な実施形態によれば、基板は、アキュムレータの又は燃料電池の電解質（例えば、電解質プレート、電解質膜又は電解質箔）を含むことができるか又はそれらから形成することができる。
様々な実施形態によれば、基板は、アキュムレータの又は燃料電池のセパレータを含むことができるか又はそれらから形成することができる（例えば、直接メタノール燃料電池のような液体電解質セルの場合）。前記セパレータは、アキュムレータの又は燃料電池の電極（すなわち、負極及び正極、例えば、カソード及びアノード）を空間的及び電気的に互いに分離するように構成することができる。前記セパレータは、イオンに対して透過性であるように設計することができる。したがって、イオン、例えば、貯蔵された化学エネルギーの電気エネルギーへの変換、又はその逆の変換を引き起こすイオンが前記セパレータを貫通することができる。前記セパレータは微孔質であってもよく、その場合、前記セパレータはポリマー（例えば、ＰＴＦＥのような合成物質(Kuststoff)）及び／又はガラスを含むことができるか、又はそれらから形成することができる。代替的に又は追加的に、前記セパレータは、例えば、不織布の形態で、例えばガラス繊維又はポリエチレン繊維を含むことができる。
様々な実施形態によれば、基板は、電極、電解質（例えば、電解質プレート、電解質膜、又は電解質箔）又は燃料電池のガス拡散層を含むことができるか、又はそれらから形成することができる。この場合、固体粒子は、例えば、触媒材料を含むことができる。前記触媒材料は、この場合、前記燃料電池の電極（例えば、アノード）と前記燃料電池の電解質との間に配置されてもよい。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、前記固体粒子から構成された層が疎水性（撥水性）、疎油性（撥油性）及び/又は両疎媒性(amphiphobe)（撥液性）表面を有するように構成することができる。換言すれば、層は忌避性の(abweisende)表面を有していてもよい。層の表面の特性は、その粗さによって、及び／又は固体粒子の材料によって規定されてもよい。例えば、疎水性表面は、前記表面が約１０ｎｍ〜約１００μｍの範囲の、例えば約１０μｍ〜約２０μｍの範囲の、粗さ（平均粗さ）を有する場合に、達成することができる。表面の粗さは、固体粒子の拡がり(Ausdehnung)によって規定されてることができる。代替的に又は追加的に、前記粗さは、堆積した気体コーティング材料の量によって規定されてもよい。例えば、コーティング材料がその気相から層上にさらに堆積される場合、表面の粗さを減少させることができる（すなわち、層を平滑化することができる）。あるいは、より大きな拡がりを有する固体粒子を使用することによって、表面の粗さを増加させることができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子の拡がり、例えば、前記固体粒子の(deren)平均拡がり（平均化した拡がり）は、層の所定の粗さよりも大きくてよい。
水に対して９０°より大きい接触角を有する表面は、様々な実施形態によれば疎水性であると理解することができる。脂肪に対して９０°より大きい接触角を有する表面は、様々な実施形態によれば疎油性であると理解することができる。液体に対して９０°を超える接触角を有する表面は、様々な実施形態によれば両疎媒性(amphiphob)であると理解することができる。前記接触角は、（液体に向けられた）角度として理解することができる。液滴の表面領域と、この表面領域に隣接する表面の領域とが、一緒に、前記接触角を(den)包囲する。
様々な実施形態によれば、基板をコーティングするためのコーティング装置は、以下のもの：
固体粒子を受容するための領域を含む容器（具体的には粒子容器、第１の容器とも称する）と、
前記領域の方向に基板の基板表面で前記基板を位置決めするための位置決め装置と、
前記固体粒子に電子を導入するための少なくとも１の電子源（例えば一次電子源及び／又は二次電子源）と、
前記固体粒子の静電的帯電を制御するために構成されたコントローラ（Stuerung）であって、前記静電的帯電によって引き起こされる力は、前記固体粒子を互いに分離し、且つ、前記互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面をコーティングするため、前記基板の基板表面の方向に加速するような、コントローラと、
を含むことができる。
前記電子源は、放出領域に電子を放出するための、放出面（例えば、カソードを用いて提供された、例えば、熱陰極及び／又は電界放出陰極を用いて）を含むことができる。場合によって、前記電子源（例えば、一次電子源）は、電子ビーム源の一部であってもよい。
前記二次電子源は、固形物（照射ターゲット固形物(Bestrahlungsziel-Festkoerper)又は電子付与体とも称する）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。二次電子を形成するため（明らかにこれらを放出するため）、二次電子源の放出面は、一次電子を用いて照射される。
電子ビーム源は、電子源及びビーム形成ユニットを含むことができる。前記ビーム形成ユニットは、少なくとも１以上の電極及び／又は１以上のコイルを含むことができる。前記ビーム形成ユニットは、放出領域に放出された電子からビーム（電子ビーム）を形成するように構成されてもよい。前記電子ビーム源は、電子ビーム銃の一部であってもよい。前記電子ビーム銃は、前記電子ビーム源と偏向装置(Ablenkanordnung)とを含むことができる。例えば前記領域及び／又は前記容器、又は前記さらなる領域及び／又は前記さらなる容器（追加の容器とも称する）を掃引する(ueberstreichen)ために、前記偏向装置は、１以上の偏向パラメータに従って電子ビームを偏向させるように構成されてもよい。前記偏向装置は、少なくとも１以上の電極及び／又は１以上のコイルを含むことができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、以下のもの：
その中に複数の衝突領域(Auftreffbereiche)が配置された真空チャンバ（真空処理チャンバとも称する）と、
少なくとも1の電子ビーム源と、
少なくとも1つの電子ビームを複数の衝突領域（電子衝突領域）に偏向するための偏向装置と、
を含むことができる。前記複数の衝突領域の少なくとも1の衝突領域は、前記領域及び／又は前記さらなる領域内に配置されてもよい。代替的に又は追加的に、前記複数の衝突領域の少なくとも１の衝突領域を、容器上又は容器の外側に配置することができる。例えば、前記少なくとも１の衝突領域は、二次電子源（例えば、円形プレート(eine Ronde)）、例えば容器の外側に配置された二次電子源(welche)、を含むことができる。前記二次電子源は、例えば、照射ターゲット固形物を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
前記二次電子源の及び／又は容器外側にある衝突領域の使用は、固体粒子への及び／又は容器への熱エネルギーの入力(Eintrag)を低減することができる。例えば、それにより、粉末材料への熱入力(Waermeeintrag)を低減することができる。これは、より低い温度安定性を有する固体粒子を放出させること可能にする。
前記二次電子源、例えば、照射ターゲット固体及び／又は容器は、例えば電子ビームの作用に対して安定であり得、例えば約１５００℃以上、例えば約２０００℃以上、例えば約２５００℃以上まで熱的に安定である得る（すなわち、化学的に安定であり、例えば、固体形態で残る）。代替的に又は追加的に、前記二次電子源に導入された電力密度及び／又は少なくとも１の衝突領域における（例えば、前記二次電子源の上で）電子ビームの滞留時間は、二次電子源の温度がその固体粒子の凝集状態(Aggregatzustand)遷移温度以下に留まる（すなわち、その蒸発が防止されること）ように、開ループ制御されること(gestuert werden)及び／又は閉ループ制御されること(geregelt werden)ができる。
例えば、前記二次電子源、例えば照射ターゲット固体は、金属（例えばモリブデン）を含むことができるか、又はそれから形成することができ、及び／又は、固体粒子の溶融温度(die)よりも高く、及び／又は容器の溶融温度(die)よりも高い溶融温度、例えば約１５００℃以上、例えば約２０００℃以上、例えば約２５００℃以上、を有することができる。
具体的には、前記二次電子源は、二次放出のために、すなわち、例えば一次電子を用いて、前記二次電子源を照射することによって、固体粒子に導入することができる二次電子の生成のために、使用することができる。明らかに、前記二次電子は電子雨の形態で粒子表面の上に滴り落ちることができる。代替的又は追加的に、前記二次電子源は、コーティング材料（共蒸着材料）を含むことができるか又はそれから形成することができる。例えば、前記コーティング材料は、チタン、アルミニウム及び／又はカーボンを含むことができるか又はそれらから形成することができる。そして、例えば、追加の容器は、二次電子源として機能することができる。
固体粒子を互いに分離し、且つ、基板の基板表面の方向に加速する、静電的帯電によって引き起こされる力（例えば、固体粒子の集団放出）は、様々な実施形態によれば、約５キロワット（ｋＷ）未満、例えば約１ｋＷ未満、例えば約０．５ｋＷ未満、例えば約０．１ｋＷ未満の電子によって導入されたパワー(Leistung)で提供されてもよい。代替的または追加的に、固体粒子への電子の導入は、約１０キロボルト（ｋＶ）〜約６０ｋＶの範囲内の加速電圧によって行うことができる。例えば、（例えば、１０ｋＶと６０ｋＶとの間の）一次電子ビームは、既に０．１ｋＷのパワーで粒子の集団放出に導くことができる。固体粒子に導入される電力（すなわち電子のパワー）が小さくなるほど、固体粒子に導入される熱パワーは小さくなり、その結果、これらは明らかに加熱されにくくなる。
ビーム電流、すなわち、固体粒子の表面に到達する時間当たりの電荷の数が多いほど、より多くの固体粒子を放出することができる。より大きなビーム電流は、例えば、より大きなパワーによって提供されてもよい。このことは、より速いコーティングを可能にする。固体粒子への電子の、例えば電子ビームの、導入は、例えば、約５ｋＷより大きい、例えば約１０ｋＷより大きい、例えば約３０ｋＷより大きい、例えば約４０ｋＷより大きい、例えば約５０ｋＷより大きい、パワーによって供給するように行うことができる。
前記電子ビーム源は、例えば、５ｋＷ未満又は約５ｋＷを超える、例えば約１０ｋＷを超える、例えば約３０ｋＷを超える、例えば約４０ｋＷを超える、例えば約５０ｋＷを超える、電子ビームを提供するように構成されてもよい。電子ビーム源の加速電圧は、例えば、約１０キロボルト（ｋＶ）〜約６０ｋＶの範囲であり得る。
様々な実施形態によれば、電圧(eine elektrische Spannung)（例えば、加速電圧）は、電位差（２つの電位の差）として理解することができる。例えば電圧に割り当てられた電位と基準電位との（例えば、電気的接地との）差異。多くの電圧に関する情報は、同じ基準電位を参照することができる。電圧が正の場合、割り当てられた電位は基準電位よりも大きい。電圧が負の場合、割り当てられた電位は基準電位よりも小さい。電圧が大きいほど、割り当てられた電位が大きくなる。（例えば、２つの要素の間の）電圧差は、２つの電圧が同じ基準電位に関連している場合、（例えば、前記２つの要素の間の）割り当てられた電位の差に対応する（すなわち、基準電位とは独立して与えられる）２つの電圧の差として理解することができる。
基準電位は、例えば、電気的接地又は別の電位、例えば基板の電位に役立つことができる。基準電位に（例えば基板に）対して、（容器内の）固体粒子又は容器は、例えば電子を導入することによって負に帯電させることができる。その結果、固体粒子が基板に向かって加速される。例えば、基板と（容器内の）固体粒子又は容器との間の電圧は、加速電圧よりも小さいか、又はそれにほぼ等しいものであってもよい。基板と（容器内の）固体粒子又は容器との間の電圧が大きいほど、より多くの及び／又はより速い固体粒子が基板の方向に流れることができる（固体粒子流）。
偏向パラメータは、例えば、コントローラ(Steuerung)によって提供されることができる。偏向パラメータは、例えば、ビーム像(Strahlfigur)（照射像（Bestrahlungsfigur））を定義することができる。前記像(welcher)に沿って電子ビームの偏向が生じる。
位置決め装置は、バンド状基板の（例えば箔の）及び／又は板状基板の（例えばシートもしくはプレート）位置決めのために、例えばある位置に搬送されるように、設定することができる。この目的のために、位置決め装置は、例えば、基板がその上を移動する多くの搬送ローラを含むことができる。基板は（例えば、板状の基板の場合）、例えば、搬送ローラの上に載置されてもよく、及び／又は（例えば、バンド状基板の場合）搬送ローラによって偏向されてもよい。
代替的に又は追加的に、位置決め装置は、基板ホルダ（例えば、グリッパ(Gleifer)）を含むことができる。前記基板ホルダ(welche)は、基板に作用する重力に抗して、例えば前記基板ホルダに対して規定された位置において、例えばぶら下がりながら、基板を保持する。
領域（受容領域）は、例えば、容器内に凹部を含むことができるか、又はそれから形成することができる。さらなる領域（さらなる受容領域）は、例えば、さらなる容器内に凹部を含むことができるか、又はそれか形成することができる。
様々な実施形態によれば、電子源は、一次電子源及び／又は二次電子源を含むことができるか又はそれらから形成されてもよい。前記一次電子源は、例えば、電子ビーム銃によって提供されてもよい。前記二次電子源は、例えば、照射ターゲット固体を用いて、追加の容器を用いて、及び／又はコーティング材料を用いて、提供することができる。
様々な実施形態によれば、
固体粒子に導入される電子の量を制御するため、
前記固体粒子から放出される電子の量を制御するため、
前記基板と前記容器との間の電位差を制御するため、及び／又は、
固体粒子に導入される電子の量及び／又は固体粒子から放出される電子の量に基づいて、コーティングを制御するため、
コントローラを構成することができる。
コントローラは、固体粒子に導入される電子量（すなわち、電荷）を、例えば時間ごとに、開ループ制御する（steuern）ように又は閉ループ制御する(regeln)ように構成することができる。換言すれば、コントローラは、固体粒子に供給される電子電流（すなわち、電流強度(Stromstaerke)、例えば、電子ビーム電流）を開ループ制御するように、又は閉ループ制御するように構成することができる。例えば、コントローラは、電子ビームのパワーを開ループ制御するように、及び／又は閉ループ制御するように構成することができる。前記電子ビームによって(mit dem)、例えば、固体粒子、容器、二次電子源及び／又はコーティング材料を照射することができる
コントローラは、固体粒子から除去される電子の量を、例えば時間ごとに、開ループ制御する（steuern）ように又は閉ループ制御する(regeln)ように構成することができる。換言すれば、コントローラは、固体粒子から除去される電子電流（すなわち、電流強度）を、例えば電位差計を介して、開ループ制御するように、又は閉ループ制御するように構成することができる。
コントローラは、基板に印加される電圧（すなわち、電気的基準電位に対する電位差）を、例えば固体粒子の電位に基づいて、及び／又は所定の電位差に基づいて、開ループ制御する（steuern）ように又は閉ループ制御する(regeln)ように構成することができる。代替的に又は追加的に、コントローラは、固体粒子に印加される電圧（すなわち、電気的基準電位に対する電位差）を、例えば基板の電位に基づいて、及び／又は所定の電位差に基づいて、開ループ制御する（steuern）ように又は閉ループ制御する(regeln)ように構成することができる。
例えば、前記所定の電位差を基準変数(Fuehrungsgroesse)として用いることができる。例えば、固体粒子に供給される及び／又は前記固体粒子から除去される電子の量を、提供される(gestellt)こと又は制御されることが可能である。
様々な実施形態によれば、容器は、固体粒子及び／又は容器を冷却するための熱交換器を含むことができる。熱交換器は、冷却媒体を、例えば冷却液を又は冷却ガスを、受容するように構成することができる。熱交換器は、熱エネルギーを容器から及び／又は固体粒子から前記冷却媒体に移動させるように構成することができる。その結果、前記熱エネルギーを前記冷却媒体によって放散することができる。熱交換器により、固体粒子の及び／又は容器の熱損失パワー(die thermische Verlustleistung)を増加させることができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は領域内に配置されてもよい。
コントローラは、電子を固体粒子に導入する間、及び／又はコーティングの間、固体粒子の蒸発温度（例えば、溶融温度及び／又は昇華温度）より低く、固体粒子の温度を維持するように、例えば閉ループ制御する（regeln）ように、及び／又は開ループ制御(steuern)するように、構成することができる。
様々な実施形態によれば、電子源は、二次電子源を含むことができるか、又はそれから形成することができ、その際、コントローラは、例えば電子ビームによって引き起こされる二次電子源の二次放出を、制御するように構成される。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、以下の：
更なる容器（第２の容器とも称する）
をさらに含むことができる。この際、コントローラは、前記さらなる容器内に配置されたコーティング材料（気化材料とも称する）を気化させるように構成される。前記さらなる容器は、前記コーティング材料を受容するためのさらなる領域を含むことができる。代替的に又は追加的に、前記さらなる容器は、例えばクヌーセンセル（噴出源(Effusivquelle)とも称することができる）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、前記さらなる容器と前記位置決め装置との間に電場を提供するためのアノードをさらに含むことができる。その場合、コントローラは、電場によってプラズマを点火するようにさらに構成される。前記プラズマは、例えば、前記さらなる容器（すなわち、ガス状コーティング材料）から気化するコーティング材料から形成されてもよい。例えば、前記アノードは、プラズマ支援気化を可能にすることができる。前記アノードは、約５０ボルト〜約１００ボルトの範囲に電気的基準電位との電位差を含む電位にあり得る。例えば、前記アノードと前記さらなる容器との間に、及び／又は前記アノードとチャンバ壁との間に、約５０ボルト〜約１００ボルトの範囲の電圧が、印加されてもよい。
換言すれば、前記さらなる容器と前記位置決め装置（もしくはそこから位置決めされた基板）との間に、及び／又は前記容器と前記位置決め装置（もしくはそこから位置決めされた基板）との間に、例えば容器から離れるように加速された固体粒子が伝搬する伝搬領域内において、プラズマが提供されてもよい。前記伝播領域は、前記位置決め装置（もしくはそこから位置決めされた基板）と前記容器との間に配置されてもよい。したがって、前記プラズマじゅうを貫通して移動した（明らかに飛行する）固体粒子が化学的に活性化されることを達成することができ、すなわち、前記固体粒子の(deren)化学反応性を高めることができる。これは、固体粒子が互いに、前記コーティング材料と共に、及び／又は前記基板と共に、化学反応することを、例えばこれらを互いに結合するため、容易にする。明らかに、固体粒子の表面を化学的に活性化することができる（表面活性化）。
コントローラは、コーティング材料への電子の導入の間、及び／又はコーティングの間、コーティング材料の温度を、コーティング材料の凝集状態遷移温度（例えば、蒸発温度、溶融温度及び／又は昇華温度）より高く維持するように、例えば閉ループ制御する(regeln)ように及び／又は開ループ制御する(steuern))ように、構成することができる。
様々な実施形態によれば、前記さらなる領域において、コーティング材料、例えば（例えば、ブロック、ロッドなどの形態の）連続コーティング材料、が配置されてもよい。代替的に又は付加的に、前記さらなる領域において、顆粒状のコーティング材料を配置することもできる。例えば充填床(eine Schuettung)。
様々な実施形態によれば、前記さらなる容器及び／又は前記二次電子源は、容器内に配置することができるか、又はこれら(diese(n))に隣接することができる。あるいは、前記容器は、さらなる容器及び／又は前記二次電子源内に配置することができるか、又はこれら(diese(n))に隣接しすることができる。それによって、例えば、気化したコーティング材料及び／又は二次電子及び基板方向に加速された固体粒子が互いに突き抜けることが、達成され得る。
様々な実施形態によれば、位置決め装置は、搬送方向を画定することができる。その場合、前記さらなる容器と前記容器とは、前記搬送方向に沿って延びる間隔をおいて互いに配置されている。それによって、基板の時間的及び／又は空間的に分離したコーティングが固体粒子及びコーティング材料によって行うことが達成され得る。代替的に又は追加的に、前記さらなる容器及び前記容器は、輸送方向と交差する方向に沿って間隔を有することができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、コーティング材料を気化させるための気化装置、例えば熱気化装置（例えば、電子ビーム蒸着装置、レーザービーム気化装置、アーク気化装置、及び／又は分子線エピタキシー装置）及び／又はスパッタリング装置、を含むことができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子を含む、又は固体粒子から形成された層を、基板の上に形成することができる。場合により、さらなる層が前記層の上に形成されてもよく、その場合、前記さらなる層はコーティング材料を含むか、又はコーティング材料から形成される。
様々な実施形態によれば、金属は１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい、例えば５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）より大きい、熱伝導率を有することができる。
様々な実施形態によれば、コーティング材料は、少なくとも１つの金属（例えば、ニッケル、チタン、アルミニウム、銅、及び／又はクロム）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。コーティング材料の材料は、固体粒子の材料と異なっていてもよい。
本明細書の文脈において、金属（金属材料とも称する）は、少なくとも１の金属元素（すなわち、１以上の金属元素）を含むことができるか、（又はそれから形成することができる）。例えば以下の要素群からの少なくとも１つの要素：
銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、サマリウム（Ｓｍ）、銀（Ａｇ）、及び／又はリチウム（Ｌｉ）。
さらに、金属は、金属化合物（例えば、金属間化合物又は合金）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。例えば、少なくとも２の金属元素からなる（例えば、元素群からなる）化合物、例えば、ブロンズもしくは黄銅等、又は例えば少なくとも１の金属元素からなる（例えば、元素群からなる）と、少なくとも１の非金属元素（例えば、炭素）とからなる化合物、例えば、鋼等。
本明細書の文脈において、合成物質は、ポリマー形態の有機物質（すなわち、有機ポリマー）、例えばポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）又はヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）又は導電性ポリマー（即ち、１０６ジーメンス／メートル超の電気伝導度を含む）として理解することができる。例えば、固体粒子は、ポリマー（例えばフッ素系ポリマー材料、例えばポリテトラフルオロエチレン）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
例えば、コーティング材料は、金属（例えば、チタン）を含むことができるか又はそれから形成することができ、且つ、固体粒子は、遷移金属（例えば、炭素）を含むことができるか又はそれから形成することができる。例えば層中に固体粒子の結合(eine Verbindung)を生じさせる化学反応（例えば、金属炭化物を形成する）の下で、前記金属は前記固体粒子に堆積させることができる。
様々な実施形態によれば、層は、金属及び半金属を含むことができる。
種々の実施形態によれば、コーティングは、例えば金属部分において及び／又は遷移金属部分において、その層がその化学組成において勾配（組成勾配）を有するように調整されてもよい。
様々な実施形態によるさらなる詳細を以下に記載する。
様々な実施形態によれば、粒子（固体粒子）で基板をコーティングする方法は、真空下で行われることができ、以下のステップ：
（以下粒子層(Partikellage)と称する）前記粒子層の自由表面の反対側にコーティングされる基板表面を有する、基板を粒子状コーティング材料のストックの上に位置決めするステップ（前記粒子状コーティング材料(welches)は、換言すれば、複数の固体粒子を含むことができるか、又はそれから形成することができる）と、
前記粒子層を静電的に帯電させるため、前記粒子層に電子を導入する（すなわち、電子の導入）ステップと、
を含むことができる。その場合、前記帯電(elektrische Aufladung)は、粒子層の表面に存在する粒子（固体粒子）に対してクーロン力が発生する程度まで行われ、前記粒子のそれぞれの重量(Gewictskraft)を超える前記クーロン力(welche)(diese)は、その結果、基板方向に向かって放出され（粒子放出）、且つ、コーティング領域において沈殿する。放出又は粒子放出とは、固体粒子が、それら自体が霧化されずに互いに分離され、且つ、互いから離れるように加速されると理解すべきである。
様々な実施形態によれば、少なくとも部分的に導電性の壁を有する（すなわち、１０６ジーメンス／メートル超を含む）粒子容器内の前記粒子層（例えば、層状凝集体）は、配置されることができ、且つ、この容器の壁を介して間接的に前記層の帯電を行うことができる。例えば、固体粒子への電子の導入は、容器壁を介して間接的に行うことができる。代替的に又は付加的に、固体粒子への電子の導入は、一次電子及び／又は二次電子を用いて行うことができる。例えば、固体粒子への電子の導入は、直接衝突、エッジビーム(Saumenstrahl)及び／又は容器壁から行うことができる。例えば、電子ビームの一部のみが容器壁及び／又は二次電子ビーム源にぶつかることにより、且つ、残りの（すなわち、分枝したもしくは残っている）電子ビームがこれらを通過することにより、エッジビームの導入を行うことができる。
様々な実施形態によれば、帯電中、誘導された電子の一部（すなわち、電子によって導入された電荷の一部であり、必ずしも同一の電子ではない）は、低抵抗導電体、例えばポテンショメータ、を介して除去される(abgefuehrt)ことができる。
様々な実施形態によれば、電荷の前記一部は、開ループ制御可能に(steuerbar)又は閉ループ制御可能に（regelbar）除去することができる。
様々な実施形態によれば、さらなる第２のコーティング材料の補助蒸着（共蒸着(Co-Verdampfung)）は、前記第２のコーティング材料が、第１の粒子状コーティング材料（すなわち、固体粒子）と同一のコーティング領域において、例えば基板の上に、堆積するような方法で行うことができる。
様々な実施形態によれば、さらなる第２のコーティング材料の補助蒸着は、前記第２のコーティング材料が、第２のコーティング領域（前記第２のコーティング領域(welcher)は、粒子状コーティング材料の第1のコーティング領域に隣接するか、又はこれによって部分的に覆いかくされている(sich ueberdeckt)）において堆積するような方法で行うことができ、且つ、コーティングのために一方のコーティング領域から他方のコーティング領域へと輸送することができる。
様々な実施形態によれば、粒子状遷移金属の又は粒子状グラファイトの堆積が起こり得る。
様々な実施形態によれば、粒子層から放出される材料の量は、例えば誘起された電子の量から決定することができる。
様々な実施形態によれば、コーティングは連続プロセスで行うことができる。
様々な実施形態によれば、様々な実施形態による方法を実施するように構成されたコーティング装置は、以下のもの：
粒子状コーティング材料のストックを保持するための粒子容器と（以下、粒子層(Partikellage)と称する）と、
前記粒子層の自由表面に対向して基板を位置決めするための基板ホルダと、
前記粒子層に電子を誘導するための電子源としての熱陰極(Gluekathode)と、
を包含することができる。前記基板ホルダは、位置決め装置の一部であってもよい。
様々な実施形態によれば、様々な実施形態による方法を実施するように構成されたコーティング装置は、以下のもの：
第１の粒子状コーティング材料のストックを保持するための粒子容器と（以下、粒子層(Partikellage)と称する）と、
前記粒子層の自由表面に対向して基板を位置決めするための基板ホルダと、
前記粒子層に電子を誘導するための電子源と、
さらなる第２のコーティング材料を気化させるための気化装置であって、前記第２のコーティング材料を保持するためのさらなる第２の容器と、それの気化のための気化ユニットとを有する、気化装置と、
を包含する(aufweisen,含む)ことができる。その場合、前記第２のコーティング材料が前記第１の粒子状コーティング材料と同じコーティング領域において又はそれに隣接する第２のコーティング領域において堆積されるように、前記気化装置は配置される。
換言すれば、前記コーティング装置は、２つの容器（前記第１の容器と前記第２の容器）を含むことができる。あるいは、前記コーティング装置は、さらなる容器複数を含むことができる。
様々な実施形態によれば、粒子容器内に、粒子状コーティング材料を配置することができる（すなわち、複数の固体粒子）（以下、粒子層と称する）。
様々な実施形態によれば、前記コーティング装置は、基板を搬送するための搬送装置を含むことができる。
様々な実施形態によれば、前記容器の１つ（すなわち、前記２つの容器のうちの一方）を（前記２つの容器の）他方の容器内に配置することができる。
様々な実施形態によれば、前記粒子容器及び前記第２の容器は、基板の搬送経路の方向に見て、並んで配置されてもよい。
（前記固体粒子を含み、粒子層とも称する）粒子状コーティング材料のストックにおいて（以下、粒子層とも称する）、電子を、それらが粒子層に静電的帯電するように、誘導することが提案されている。前記帯電は、粒子層の表面に存在する粒子に対して、粒子に作用する他の力（例えば、固体粒子の重量及び／又はそれらを互いに接続する力）を超えるクーロン力又は電場が生成される程度において行われる。その結果、これらは粒子層の上に配置された基板の方向に放出され、且つ、粒子層の反対側にあり且つコーティングすべき基板表面の自由表面の上のコーティング領域において、これらが沈殿する（分離する(abscheiden)）。
様々な実施形態によれば、粒子層の表面電荷は、粒子間に働く静電クーロン反発力が粒子に作用する他の力よりも大きくなるように、生成される。それによって、真空中で起こる固体粒子の集団放出（粒子放出）を引き起こす。粒子の重量が支配的である大幅に単純化された仮定のもとに、粒子放出のためもしくは粒子の移動(Deplazieren)のため、クーロン反発が原動力である、と仮定することができる。次に、同じ大きさの２つの隣接する粒子に適用する。：
ＦＣ ≧ ＦＧ
式中、Ｆｃはクーロン力であり、ＦＧは粒子の重量である。１つの粒子の粒子状形態を単純化する仮定によって、粒子径の、粒子の密度の、隣接する２粒子における電荷数の、及び物理的な基礎数値(Basiswerte)の、例えば電子の基本電荷、電場定数、及び落下速度の、例えば二次電子散乱による、電荷損失を考慮に入れた、数値を用いると、使用される電子源のパワーパラメータ(Leistungsparameter)の基礎として、粒子あたりの必要な電子の大まかな推定を行うことができる。この数を超えると、電子の誘導が起こった領域全体に、粒子層の表層からの集団的なパルス状粒子放出が発生する。表面電荷の大きさ及び分布に応じて、同時に放出される粒子の量は変化し得る。
充分な程度の電荷は、集団粒子放出の開始に基づく算術的決定又は一連の実験によって容易に取り扱うことができる。材料の粒子サイズが異なる場合、粒子放出への前記粒子サイズの影響は大したことではない。なぜなら、ストックに残っている平均粒子サイズを上回るより大きな粒子は、電子の量を調整することによって場合によってその後に放出され得るからである。粒子層内の材料混合物の粒子放出では、粒子径の差に応じて、例えば、前記より大きな粒子について選択された電子誘導により、又は異なる電子放出の組み合わせによって、粒子放出の十分な混合物を達成することができる。
電子源としては、それぞれの材料の粒子放出に必要な電子放出を提供する限り、公知の装置を使用することができる。例えば、熱陰極、電界放射陰極又は電子ビーム銃が使用可能である。後者は電子ビーム蒸着から知られている。電子ビーム銃で、対象となるビーム像(Strahlfiguren)（照射像(Bestrahlungsfiguren)）が塗りつぶされる(zu ueberstreichen)。それによって、同時に粒子クラウドに運ばれた粒子層の表面は容易に調整可能であり、及びその結果、基板に対して調整可能である。電子源を用いて、準一斉に(quasi-simultan)（すなわち、約１秒未満の時間内で、例えば約０．１秒）ストック容器を掃引する(ueberstrichen)ことができる。且つ、加えて、集束による電子放出、電子ビーム像（照射像）の幾何形状と大きさ、及び電力並びに適用時間(Applikationszeit)（照射時間）は再現性があり、且つ、非常に正確に調整可能である。費用節約の変形例としての熱陰極は、例えば、線状の電子源として形成されてもよく、そのため、それらが基板の搬送方向に対して交差する基板の全幅に亘って延在する場合、それらは連続的なプロセスにとってに有利である。
粒子層の表面の同じ領域又は別の領域のいずれかで継続的に電子を誘導することにより、粒子材料を連続的に放出することができる（粒子放出）。十分な粒子ストック又は粒子材料の適切なトラッキング(Nachfuehrung)により、例えば、ストック容器の移動によって、連続プロセスにおいてそのように基板に降りかける(bestaeubt)ことができる。このように、意図的に設計された連続設備を用いた連続流原理における実行方法を使用することができる。
本発明による方法を用いると、加工性を可能にするか又は向上させる、粒子混合物中の添加剤を回避することができる（例えば、キャリア、バインダ、凝集防止のための添加剤など）。従って、塊状になった物質は、通常、さらなる処理(Aufbereitung)なしに均質に放出され得る。
当該方法は、ナノメートル範囲からマイクロメートル範囲までの粒子サイズに、及び１ミリメートルまでの粒子サイズにも適用でき、且つ、効果的にはより大きな層の厚さの製造にも適用できる。それは、工業的規模で数百マイクロメートルの層厚さを可能にし、且つ、大型で無限の基板（帯状基材）に拡張可能である(skalierbar)。
当該方法を実施するために、熱及び電子ビーム気化において使用されるコーティング装置を使用することができる。粒子層は、コーティング材料のために一般的に使用される上向きに開いた容器又は坩堝内に配置されるべきであり、且つ、基板ホルダを用いて、又は場合によっては粒子層の反対側にある基板搬送装置を用いて、基板を保持する、又はそれを通過するように搬送されるものである。
電子ビーム気化において使用される電子ビーム銃は、坩堝内の粒子層の表面を完全に又は部分的に掃引するため、及び、帯電させるため、電子源として本発明の方法に使用することができる。上記の気化法から知られている材料のトラッキングも、記載された方法のために、粒子に適合させて使用することができる。例えば(so)、坩堝の底部を通って下方から追跡すること、又は現在コーティングのために使用されている表面の領域から離れて、上から坩堝を充填することである。あるいは、電子源として熱陰極を用いることもできる。その電子放出は本発明による方法に使用することができ、且つ、帯電の可能な均質化プロセスの点で有利であることが分かった。
前記帯電は、粒子材料及び同時に放出される表面に依存して、直接的又は間接的に、例えば電子ビームを用いて行うことができる。直接帯電の場合、電子は粒子層に直接誘導される。粒子層の表面上の電荷の表面分布が、上述したように、場合によって、内在分布プロセス及び／又は電子源で得られる像(Figuren)（照射像）によって行われる。
内在分布プロセスおよび/または電子源（照射図形）で得られる図形によって任意に影響される。電子源の幾何学的形状に依存して、粒子層の表面における放出領域の異なる幾何学的形状が、及びクレーターの形成が起こり得る。これらは、電子源もしくは電子ビームと粒子層との相対的な動きによって補償もしくは回避することができるか、又は粒子容器の揺動運動によって排除することができる。
例えば、電子銃を用いて、粒子ストックにおいて局所的に導入されたエネルギー密度のために、隣接する粒子が局所的に融合する(Verschmelzens)危険性がある。この理由から、他の材料に対しても、融合(Verschmelzung)が回避され得るか又は十分に低減され得る限り、この実施形態は、例えばグラファイトのような昇華材料からの粒子放出に特に有用である。
間接的な帯電のために、当該方法の一実施形態において、少なくとも部分的に導電性の壁（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）を有するストック容器（容器）中の粒子層が配置され、且つ、電子はこの容器壁を介して粒子層を帯電させるように誘導される。容器の壁は、導電性材料（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電性を有する）から完全に形成されてもよいし、又は導電性材料の封入物(Einlagen)有してもよい。また、ストック容器の導電性表面（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）だけが可能である。代替的又は追加的に、粒子層の帯電は、二次電子によって及び/又はエッジビーム(Saumenstrahls)によってのみ行うことができる。本方法のこの実施形態では、粒子材料は、１ミリメートルまでのマイクロメートル範囲の粒子サイズを有する一定の電気的又は熱的性質に限定されることなく放出されることができる。その場合、サイズが大きくなるにつれて、帯電及びその均質化のためのコストが増加する。
ストック容器の導電性部分（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）が、電子源への１つの少なくとも視覚的接続及び粒子層の表面への１つの電気的接続を含むことは自明である。間接的な帯電によって、低い電子密度の誘導が比較的大きいために、より均質な放出を支援する均一化プロセス(Ausgleichsprozesse)が可能である。この目的のために、ストック容器の粒子層の表面を包含する導電性表面（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）が有利である。
間接的な帯電のために、例えば電子ビーム銃を使用する場合、電子ビームは、ストック容器の及び／又は二次電子ビーム源の導電性表面（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）に像(Figuren)(照射像)を描くことができる。それらは電子の最適な分布を可能にする（例えば、コントローラによって）。例えば、導電性ストック容器の及び／又は二次電子ビーム源の端部は、電子ビームによって、少なくとも部分的に（すなわち、完全にまたは部分的に）掃引することができる。それによって、電子が容器端部から粒子層内の広い領域にわたって導入される。
粒子層の表面における電荷分布のための可能な均等化プロセス(Ausgleichsprozesse)、及びそれに伴う均一な放射の可能な均等化プロセスは、当該方法のさらなる一実施形態によれば、帯電中、誘導された負の電荷の一部は、低抵抗導体を介して制御可能に除去される（例えば、コントローラによって）ことによってサポートすることができる。その場合、導体という用語は本明細書ではより包括的に理解されるべきであり、且つ、場合によって複数の導体及び／又は測定ユニット及び制御ユニット（例えば、センサ及びコントローラ）を包含することができる。前記導体は、粒子層の表面と電気的に接触している。代替的または追加的に、前記導体は前記さらなる容器と電気的に接触していてもよい。場合によっては、前記導体(der)は、ストック容器の少なくとも部分的に導電性の壁によって形成されてもよい。ポテンショメータを使用することにより、電荷散逸(die elektrische Ladungsableitung)が開ループ制御可能であるか又は閉ループ制御可能である。電荷損失が電子源のパワーパラメータに影響を及ぼし、及びしたがってそれらを適合させること、及び最適なコーティング結果のための電子供給と散逸（Ableitung）との間の最適化が可能であるため、このことは有利である。
粒子放出プロセスによって基板上に堆積された粒子材料は、ファンデルワールス力によって基板に、及び互いに付着する。層の適用によって支持される及び／又は誘発される(bedingt)場合、粒子層からの固体粒子の放出(粒子放出)を、当該方法の様々な実施形態によれば蒸発と組み合わせることができる。
物理的気相蒸着の分野におけるプロセスは一般に、気化プロセスとして理解され、その場合、コーティング材料は、エネルギー供給によって気化され、且つ、基板の上に凝縮させる。これらには、熱気化、電子ビーム気化及びレーザービーム気化、アーク気化、スパッタリング及び分子線エピタキシーが含まれる。
両方のプロセスの組み合わせは、気化から既知の接着強度を、粒子層の固体粒子から形成された層の特性と組み合わせた混合層をもたらす。補足的な気化ステップのために、それと共に析出可能であることが知られている金属、半導体及び他の材料を使用することができる。それにより、気化すべき材料と放出されるべき粒子材料との大量の選択の結果、複数の機会が利用可能となる（特にリチウムイオン電池の異なる実施形態の場合、粒子を官能化すること）。例えば、チタン、銅、アルミニウム、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄及び／又はリチウムのような金属を、気化によって補足的に堆積させることができる。代替的に又は追加的に、気化によって、炭素、半導体材料（例えばケイ素及び／又はガリウム）及び／又はポリマー（例えばＣＭＣ、ＨＰＭＣ及び／又はＰＶＤＦ）を堆積させることもできる。
２つの材料が既に容器と基板との間で（すなわち、粒子クライド及び蒸気クラウド内に）、又は代替的に基板の上での、いずれかで混合し、及び／又は化学的に反応するように、補助的な蒸発は行われる。第１の場合、粒子の流れ及び蒸気の流れは、同じコーティング領域に向けられ、その結果、第２の相補的コーティング材料は、第１の粒子状コーティング材料と同じコーティング領域に堆積される。コーティング領域とは、一般に、その上に、場合によって絞り(Blenden)によって制限される、層形成材料が堆積する基板の領域のことである。当該方法のこの実施形態は、基板の幾何形状及び基板の搬送に関する任意の方法の変更に使用することができる。
基板の上での混合及び/又は化学反応の場合、粒子クラウド及び蒸気クラウドが並んで生成され、それにより、第２のコーティング材料は、粒子状コーティング材料の第１のコーティング領域に隣接するか、又は部分的に重なる、第２のコーティング領域に堆積される。従って、全てのプロセス設計は、完全に及び部分的に重なり合い、並びに分離したコーティング領域の間に含まれる。２つの材料の混合は、１つのコーティング領域から他のコーティング領域へのコーティングの間の基板の搬送の結果として生じる。
様々な実施形態によれば、基板上に形成されたコーティング（例えば、その上に堆積された固体粒子、すなわち適用された粒子層）の後処理は、例えば、約３００ｍｂａｒ（ミリバール）より大きい圧力において、及び／又は基板上に形成されたコーティングをある材料で（後処理材料とも称する）で、例えば接着促進後処理材料で、及び／又は封入後処理材料で、コーティングすることによって、行われてよい。後処理材料は、例えば、イオン伝導特性を有することができる。
例えば、後処理材料が固体粒子の基板への接着を増大させるべきである場合（接着強化とも称する）、又は、後処理材料が固体粒子を封入すべきである場合、後処理材料は、ポリマーを含むか、又はポリマーから形成することができる。例えば、後処理材料は、ＰＶＤＦを含むことができるか、またはＰＶＤＦから形成することができる。代替的に（例えば、フッ素を放棄すべきである場合）、又は追加的に、後処理材料は、糖を含むことができるか、又は糖から形成することができる（例えば後処理材料が水溶性である場合）（例えば多糖、例えばセルロース）。
場合により、例えば後処理剤が水溶性である場合、後処理材料は、溶液から基板に適用されてもよい（液相堆積とも称する）。には、水溶性（例えば、フッ素を含まない）後処理材料は、環境保全的な(oekologisches)及び／又は単純化された後処理を可能にすることができる。液相堆積は、費用効果の高い後処理を可能にすることができる。例えば、液相堆積は、スプレーコーティング（Aufspruhen, Spray Coatingとも称する）、カーテンコーティング（Curtain Coatingとも称する）及び／又はワイドスロットコーティング（Slot-Die-Coatingとも称する）を含むことができるか、それらから形成することができる（例えば、オプションのシャドウマスクを使用する）。
場合により、後処理は、基板及び／又は後処理材料を、例えば、後処理材料の溶融温度及び／又はガラス転移温度以上で、加熱することを含むことができる。例えば、糖、例えばＨＰＭＣは、液体又は粘性（流動性）状態に変換され、固体粒子と接触させられ、及び次いで硬化されることができる。加熱は、例えば、基板及び／又は後処理材料を約１００℃より高い、例えば約１５０℃より高い温度で、例えば約１８０℃〜約２５０℃の範囲の温度で加熱することを含むことができる。具体的には、例えば、糖は、硬化した状態で固体粒子を基板の上に固定する（例えば、それで接着する）粘着性の塊に変換することができる。
コーティングの後処理は、任意に、反応性雰囲気中で（例えば、酸素及び／又は窒素を含むか、又はそれから形成される）又は化学的に不活性な雰囲気中で行われてもよい。例えば、反応性雰囲気は、後処理材料及び／又は固体粒子を化学的に変えることを、例えば、それらの化学組成を変更することによって（例えば、反応性雰囲気の化学的元素をそれらに組み込むことによって）、行うことができる。
具体的には、適用された粒子層の真空外での後処理は、より高い凝集力要求及び接着要求を達成するために行われ得る。例えば、（カルボキシメチルセルロース）又はＨＰＭＣ（ヒドロキシプロピルメチルセルロース）のような物質は、場合により水溶液の形態で、大気中に細かく分散させて噴霧することができる。場合により、堆積した活物質の層密度をさらに増加させる又は改変するために、乾燥及び／又はカレンダ処理を実施することができる。
当該方法の提供された設計変形例では、均質な化学層組成に加えて、勾配層を生成することもできる。前記勾配層において、層組成が層の厚さと共に変化する。この目的のために、限定された基板部分の上の、層厚さが増加するにつれて混合比を変更するために、少なくとも１つのコーティング装置要素のコーティングパラメータが変更されるべきである。
記載されたプロセス変形例のために、当該方法の実施形態では、粒子層から放出される材料の量は、誘導された（すなわち、固体粒子に導入される）電子の量から決定される。上述したように、粒子放出を引き起こす力の効果は個々の粒子に関係するので、放出された物質量と誘導電荷との相関がある。降りかけられた（afugestaeubten）層の層厚さを、又は層全体に放出された材料の割合の混合層の場合の、厚さを決定するため、この相関は、測定技術的に及び／又は開ループ制御(Steuern)のためもしくは閉ループ制御(Regeln)のために使用することができる。使用される材料に依存して、場合によって、同時に蒸着材料で達成され得る層の厚さを適宜考慮して、適切な特性図(Kennfeld)決定を用いて、層厚さを決定することができ、且つ、これは多孔質材料にも適用される。及び例えばこれに基づいて、コーティングは開ループ制御及び／又は閉ループ制御されてもよい。
様々な実施形態によれば、固体粒子に導入される電子の量（これは、例えば、電子ビーム気化において予め定められている）に基づいて、時間当たりの電荷（すなわち、第１の電流強度）を決定することができる。さらに、容器（例えば、坩堝）を通って、及び／又は前記容器(disem)から電気基準電位に流れる第２の電流強度を測定することができる。第１の電流強度と第２の電流強度との差は、容器から離れるように加速される（すなわち、伝播領域に放出される）固体粒子によって搬送される電荷の量（例えば、時間当たり）を表す。明らかに、したがって、固体粒子と共に移動する電子の割合がどれだけ大きいかを決定することができる。主伝搬方向（例えば、立体角の）からの平均偏差及び／又は実験的な較正係数（例えば、固体粒子クラウドの検査によって決定される）を考慮して、層厚さの決定を行うことができ（粒子層の厚さ）、且つ、それに基づいて制御することができる。
代替的又は追加的に、層の厚さは、センサ（層厚センサ）によって測定することができる。層厚センサは、例えば、水晶振動子を含むことができる。層厚センサは、適所に、例えば、発生する共蒸着の場合、全くないか、又はごくわずかな散乱蒸気がそこに達した、ある領域に、配置されてよい。さらに、層厚センサは、定期的に洗浄するように構成されてもよい。例えば、時間間隔で、規則的な間隔で、水晶振動子から固体粒子が除去される、例えば剥ぎ取られることによってである。
これらの方法の変形を実施するための装置の実施形態は、粒子層の粒子放出のための上記の成分に加えて、さらなる第２のコーティング材料を気化させるのにも役立つ気化装置を有する。この装置構成要素はまた、第２のコーティング材料を保持するための容器と、その気化のための気化ユニットとを包含する。電子源のタイプが許せば、電子源をプロセスの両方の部分に使用することができる。異なるタイプの別個の電子源も代替的に同様に可能である。
両方のコーティングプロセスの時間的又は空間的な結合のために、粒子放出デバイス（粒子クラウド源）に対する気化装置（材料蒸気源）は、第１の粒子状コーティング材料と同じコーティング領域内に、又はそれに隣接する第２のコーティング領域内に、第２のコーティング材料が沈殿するように配置される。これは、場合によっては絞りを使用して、及び／又は互いに空間的配置によって、基板表面に基づいて（例えば、昇華性コーティング材料の場合）、例えば角度をつけた配置によって、２つの材料クラウドの伝播特性のターゲットアラインメントを互いに対して行うことによって行うことができる。
粒子放出装置又は気化装置としてのコーティング装置の２つの構成要素の記号は、それぞれの物質クラウドへの移動方法に基づく区別のみに使用される。それにもかかわらず、両方ともコーティングプロセスである。
両方のコーティングプロセスの結合の２つの変形が空間的配置によって行われる場合、コーティング装置の様々な実施形態が利用可能である。したがって、容器の一方を他方に配置することによって、同じコーティング領域を達成することができる。両方の雲を完全にカバーするには、もう一方の容器内の中央配置が好ましい。内側容器を外側の縁に配置することによって、部分的な重なりを達成することができる。
例えば、さらなる容器は、容器内に配置されていてもよく、又はこれに隣接して配置されていてもよく、又は容器は、さらなる容器内に配置されていてこれに隣接して配置されていてもよい。２つの容器（容器及びさらなる容器）の互いに対する配置は、コーティングプロセスの及び固体粒子もしくはコーティング材料（気化材料の）の材料の要件に対して行うことができる。例えば、必要な気化面積（すなわち、さらなる領域の断面積）は、粒子放出面積（すなわち領域の断面積）よりも大きくてもよい。
例えば、様々な実施形態によれば、複数の気化点が電子ビーム銃によって提供されてもよく、又は１より多い電子ビーム銃が気化材料に向けられてもよい。
別の実施形態では、基板の搬送経路の方向から見て、粒子容器と第２の容器が並んで配置される場合、２つのクラウドは離れて移動することができる。それにより、搬送中にまず一方のコーティング領域が、次いで他方の被覆領域が通過する。
本発明は、様々な実施形態を参照してより詳細に説明される。添付の図面は、
本発明による装置を、間接的な電荷誘導のための側面図及び平面図で示す。 本発明による装置を、直接的な電荷誘導のための側面図及び平面図で示す。 粒子層への間接的電荷誘導の際の同時粒子放出及び気化のための側面図及び平面図における本発明による装置の実施形態を示す図である。 粒子層への間接的な電荷誘導の際の同時粒子放出及び気化のための側面図及び上面図における、本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 それぞれ、コーティングされる表面の平面図における様々な実施形態による基板を示す。 それぞれ、側面図又は断面図における様々な実施形態による方法における燃料電池の積層ユニットを示す。 それぞれ、側面図又は断面図における様々な実施形態による方法における１つのアキュムレータのアキュムレータセルを示す。 側面図又は断面図におけるさまざまな実施形態による方法におけるコンデンサを示す図。 側面図又は断面図における様々な実施形態による方法におけるコーティング装置を示す。 側面図又は断面図における様々な実施形態による方法におけるコーティング装置を示す。 側面図又は断面図における様々な実施形態による方法のコーティング装置を示す。 それぞれ、側面図又は断面図における様々な実施形態による方法におけるコーティング装置を示す。 それぞれ、側面図又は断面図における様々な実施形態による方法の層構成を示す。 様々な実施形態による方法を概略シーケンス図で示す。 粒子層への直接的な電荷誘導の場合の同時粒子放出及び気化のための、本発明による装置の別の実施形態を平面図で示す。 容器エッジを介して粉末材料に電子を間接的に結合させるための二次電子ビームを生成するための様々な実施形態による方法を示す。 別個の電子印加体を介して電子を粉末材料に間接的に結合させるための二次電子ビームを生成するための様々な実施形態による方法を示す。 セラミック容器による解凝集を説明する様々な実施形態による容器内の固体粒子を示す。 レーザ走査型顕微鏡（ＬＳＭ）画像における様々な実施形態による固体粒子層（例えば、高密度ＭＣＭＢ−Ｇ１５粒子層）を示す。
図１Ａに係る本発明の装置は、例えば、グラファイト又は金属製、粒子層５の粒子状コーティング材料のストックで、例えば移動又は静的に冷却または非冷却されている粒子容器２を示す（容器２とも称する）。電子銃４によって、少なくとも部分的に粒子容器２の上端を通過する照射像６０ａ上を掃引する電子ビーム３が生成される。電子ビーム像（照射像６０ａ）の結果、電子は粒子容器２に伝達される。前記電子は、粒子層５内の電子流１を引き起こす（矢印で表される）。この電子流１は、粒子層５の電気的表面電荷をもたらし、及び、結果として粒子クラウド６によって表される粒子層５の表面層からの静電粒子放出につながる。粒子１個当たりの電子数によって全てのプロセス構成において影響され得る高エネルギー粒子放出に基づき、粒子クラウド６は基板７まで広がり、そこで粒子材料が沈殿する。
図面の記載は、デバイスの必須構成要素のみを概略的に表しており、完全性又は規模を主張するものではない。従って例えば、基板７と粒子容器２との間の距離は、図と明らかに異なる場合がある。
粒子容器はポテンショメータ８を介して接地され、それにより、誘導された電子の一部が流れ出るようにする。粒子層５内に誘起された電子の関連する補償プロセスは、電気表面電荷の均質化をもたらし、及びしたがって、より大きな表面であってもより均一なコーティングをもたらす。
図１Ｂは、このプロセスを平面図で示す。
図示の装置では、１０キロワットの電気電子ビームのパワー、１２．５ミリ秒の印加時間、及び１００の分流比において、１．６ｃｍ３黒鉛の粒子量は、粒子層の表面上の限られた爆発に匹敵する、単一粒子放出パルスによって、粒子放出可能である。指定されたパラメータは、特に連続粒子放出によって均質な基板コーティングを達成するために、本発明による方法のための操作変数である。
図２Ａ及び図２Ｂでは、電子ビーム３を直接粒子層５に向けることによって、同じ装置が使用されるが、但し電子の直接誘導によってである。この場合、電子１の流れは容器の壁に向けて導かれ、それにより、この場合にはポテンショメータ８を介して電荷が流れすぎて、且つ、上述したように、均等化プロセスが起こる可能性がある。図２Ｂにおいて、粒子層５内の間接電荷誘導と比較して逸脱した電子流１が見える。
図３Ａ及び３Ｂによる実施形態は、図１Ａ及び１Ｂとは、補助的な気化装置によって異なる。両方の装置が一致する限り、上記の説明を参照する。気化装置は、その中で、第２のコーティング材料、例えば、チタンが保持される１つの第２の容器１０、坩堝を包含する。粒子層からの粒子放出及び第２のコーティング材料１１の気化のために、同じ電子ビーム銃４が使用される。あるいは、複数の電子ビーム銃４を、例えば、各容器ごとに１つの電子ビーム銃４又は複数の電子銃４を使用することができる。
それらの電子ビーム３は、粒子容器２の端部と第２のコーティング材料１１の表面の両方に交互に向けられ、それにより、その上に蒸気クラウド９が形成され、且つ、第２のコーティング材料１１が基板７上に集光される。電子ビーム４は、その衝突点６０で第２のコーティング材料１１内に小面積の蒸気源を形成する（図３Ｂに１つの点で示される）。
両方のクラウド６，９は、それぞれのクラウド６，９と基板７との間の交差部で見ることができる隣接するコーティング領域を形成する。ミキシング層（図示せず）は、２つのコーティング材料から形成されるように、基板搬送装置（図示せず）を用いて粒子クラウド６粒子クラウドの方向に（矢印で示す）さらに搬送された基板７は、粒子クラウド６にその直後にさらされる。
図３Ａ及び３Ｂの実施形態とは対照的に、第２の容器１０は、粒子容器２の中心から外れて（Auszentral）配置される。その結果、蒸気クラウド９は粒子クラウド６中に形成され、且つ、両方のコーティング材料５及び１１は同じコーティング領域に堆積される。
様々な実施形態によれば、固体粒子５に電子を導入することによって、固体粒子５の基板７への移動、例えば、ガス拡散層上で行うことができる。基板７に転写された固体粒子５は、層（具体的にはコーティング、粒子層とも称する）を形成することができる。
粒子層は、具体的に、基板７の物理的及び／又は化学的特性を変化させる機能性コーティングを提供することができる。
様々な実施形態によれば、基板７の上に１つの層７を設けることができる。その場合、前記層は複数の固体粒子５を含む。固体粒子５は、ガス透過性の層、例えば、多孔質層を形成する。様々な実施形態によれば、層は、基板７の、例えばガス拡散層の電気伝導率よりも大きい電気伝導率、例えば１０６ジーメンス／メートルより大きい、を有することができる。代替的に又は追加的に、層７は、基板７の、例えばガス拡散層の化学反応性よりも低い化学反応性（すなわち、反応が進行する速度）を有してもよい。化学反応性は、例えば、ガス及び／又は液体（例えば、液体）に関して、例えば酸素、水素及び／又は水に対して、定義することができる。明らかに、層は腐食保護を提供することができる。
様々な実施形態によれば、層は、疎水性（例えば、超疎水性）及び／又は疎油性（例えば、超疎油性）であってもよい。すなわち疎水性及び／又は疎油性の表面を有する。例えば、層は、両疎媒性(amphiphob)（例えば、超疎媒性）であってもよい。すなわち撥液性（例えば、疎水性及び疎油性）あってよく、すなわち、両疎媒性表面を有する。
例えば、層は、非極性材料を含むか、又は非極性材料から形成されてもよい。代替的に又は追加的に、層は、疎水性及び／又は疎油性を引き起こす高い微視的粗さ又は大きな比表面積を有してもよい。層の疎水性及び／又は親油性は、基板７の、例えばガス拡散層の疎水性及び／又は親油性よりも大きくてもよい。
様々な実施形態によれば、固体粒子の電子ビーム誘導（間接）分離は、
提供されることができる。明らかに、固体粒子５が互いに分離されたときに、粒子層の固体粒子５を放出することができる。
場合により、ガス状コーティング材料９を提供する同時共気化を提供することができる。
種々の実施形態によれば、層は特定の（所定の）化学的／物理的特性を有する高い比表面積を有することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子５は、疎水性（例えば、超疎水性）及び／又は疎油性（例えば、超疎油性）材料を含むことができるか又はそれから形成することができる。代替的又は追加的に、層は粗さを有してもよい。明らかに、粗さによって、高い比表面積を提供することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子５は、ポリマー（例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系ポリマー材料）を含むことができるか、又はポリマーから形成することができる。代替的に又は追加的に、固体粒子５は、炭素を含むか又は炭素から形成されてもよい。例えばグラファイト、グラファイト複合体、非晶質炭素及び／又は炭素複合体の形態で。
様々な実施形態によれば、層は多孔質であってもよく、すなわち空洞を含むことができる（図１３参照）。例えば、層は、ガス透過性であるように、相互接続された孔のネットワークを有することができる。例えば、層は、約１０％〜約９５％の範囲の、例えば約２５％〜約７５％の範囲、例えば約４０％超、例えば約５０％超、例えば約６０％超、例えば約７０％超の空隙率を有していてもよい。空隙率は、層の全体積に対する空隙体積の比として理解することができる。
様々な実施形態によれば、層は、基板７の、例えば拡散層の硬度よりも高い硬度を有することができる。
図５Ａは、明らかに、図5Aは、不規則に相互接続された（いわゆる紙またはフェルト、例えばいわゆるカーボン紙）複数の繊維５０２からなるガス拡散層（換言すればガス透過性層）を示し、及び図５Ｂは、規則正しく相互接続されている（いわゆるファブリック(Gewebe)）複数の繊維からなるガス拡散層（いわゆる組織）を、例えば規則的なグリッド（いわゆるメッシュ）で示す。
燃料電池の製造には、ガス拡散層を用いることができる。ガス拡散層は、バイポーラプレートから出発して、アノード側の燃料（例えば、水素又はメタン）及びカソード側の酸素又は空気などの、反応ガスの均一な分布を提供する。明らかに、ガス拡散層は、例えば反応ガス、例えば水素及び／又は酸素など、に対して高いガス透過性を有することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、固体粒子から形成された粒子層が疎水性、疎油性及び／又は両疎媒性の表面を有するように構成することができる。
様々な実施形態によれば、ガス拡散層は、前記ガス拡散層(diese)が十分に高い導電性（例えば、約１０６ジーメンス／メートルを超える）及び／又は高疎水性（撥水性）を有するように、固体粒子で被覆することができる。例えば、本質的に非疎水性のポリマーファブリック又は本質的に非疎水性の金属ファブリックを、固体粒子によって被覆することができる。ポリマーファブリック及び／又は金属ウェブ上に堆積された固体粒子は、良好な電気伝導性（例えば、約１０６ジーメンス／メートルより大きい）及び高い腐食保護を明らかに可能にする表面官能化もしくは表面構造化を提供することができる。このために、固体粒子は、導電性であってもよい（すなわち、１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）。
明らかに、粒子層は撥水性（疎水性）であってもよく、その場合、粒子層から滴り落ちる(abperlende)水は腐食面積を最小限に抑え、且つ、ファブリック内に停滞しない。それにより、ガス流又はガス流供給が円滑且つ/又は効果的に行われることができる。明らかに、水によって湿潤された表面がガスの流れを妨害する、例えば妨げること、及びそれによってセル電圧を低下させることは避けることができる。
図６Ａは、燃料電池の積層ユニットを示し、且つ、燃料電池の概略構成を示し、そして図６Ｂは、前記積層ユニットの詳細図を示しており、そこでは、燃料電池は、図６Ａに示す積層ユニットの１以上を含み得る。ガス状燃料６０２（例えば、水素）は、ガス拡散層６０８（Gas-Diffusions-Layer,ＧＤＬ）を介して、例えばグラファイトを含有する導電性紙（すなわち、１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）を介して、酸化側のガス拡散層６０８（ガス拡散層、ＧＤＬ）を貫通してアノード６１２に通すことができ、他方、酸素６０４はさらなるＧＤＬ６０８によってカソード６１６に細かく分配されて到達することができる。
この目的のために、バイポーラプレート６００、例えば、コーティングプロセスの前に燃料電池において使用するための特殊鋼プレート６００が機械的に打ち抜かれ、それにより、図６Ａに示すようにバイポーラプレートの典型的なガスチャネルが生じ得る。
様々な実施形態によれば、燃料電池内で実施される電荷分離６１８は、バイポーラプレート６００を用いて、電解質膜６１４（膜−電子−ユニット：ＭＥＡ）、アノード６１２（又はカソード６１６）及びＧＤＬ６０８を貫通してタップ又は接触され、それによって、燃料電池の積層ユニットが低い内部抵抗及び高い電力出力を有することができる。
様々な実施形態によれば、積層ユニットの様々な部分が固体粒子でコーティングされていてもいなくてもよく、これはセル効率の改善をもたらすことができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、触媒材料を含むか又は触媒材料から形成され得る。次いで、基板は、電極６１２、６１６（例えば、アノード６１２及び／又はカソード６１６）、電解質６１４（例えばプレートの、膜の又はフィルムの形態で）、及び／又はガス拡散層６０８を含むことができるか、又はそれから形成することができる。固体粒子から、次いで、基板の上に固体粒子を含む触媒層を堆積させることができる。触媒層は、反応ガスの化学反応を促進することができ、及び／又は反応ガスの分解を引き起こし得る。
代替的又は追加的に、固体粒子は、電解質６１４（例えば、固体電解質）を含むことができるか又はそれから形成することができる。次に、基板は、電極６１２，６１６（例えば、アノード６１２及び／又はカソード６１６）及び／又はガス拡散層６０８を含むか又はそれらから形成されてもよい。固体粒子から、基材の上に固体粒子を含む電解質層を堆積させることができる。
代替的に又は追加的に、固体粒子及びコーティングは、疎水性、疎油性及び／又は両疎媒性層が形成され得るように構成され得る。次いで、基板は、電極６１２、６１６（例えば、アノード６１２及び／又はカソード６１６）、電解質６１４（例えばプレートの、膜の又は箔の形態で）、及び／又はガス拡散層６０８を含むことができるか、又はそれから形成することができる。次いで、固体粒子から、固体粒子を含む疎水性、疎油性及び／又は両疎媒性層を、基板の上に堆積させることができる。
電解質６１４に対して代替的に又は追加的に、燃料電池は、アノード６１２とカソード６１６との間にセパレータ６１８を含むことができる。次に、基板は、電解質に対して代替的に又は追加的に、セパレータ６１８を、例えばプレートの、箔の又はフリースの形態で含むことができる。
図７Ａは、様々な実施形態による二次電池のアキュムレータセルを概略側面図又は概略断面図で示す。アキュムレータは、１つのアキュムレータセル又は複数のアキュムレータセルを含むか、又はそれらから形成されてもよい。
アキュムレータセルは、様々な実施形態に従って、第１の化学ポテンシャルを有する第１の電極１０１２を含むことができる。
第１の電極１０１２は、製造ステップに応じて様々な構成要素及び／又は材料を含むことができる。第１の電極１０１２は、集電体構造３０２を、例えば導電性箔（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい電気伝導率を有する）、箔構造又はプレートを含むことができる。集電体構造３０２は、１００μｍ未満の、例えば約５０μｍ未満の、例えば約２０μｍ未満の、例えば約１０μｍ未満の、例えば約５μｍ未満の、例えば約１０μｍ〜約３０μｍの範囲の厚さを有することができる。
代替的に又は追加的に、第１の電極１０１２は、活物質１０１２ａを含むことができる。前記活物質１０１２ａは、例えば様々な実施形態による固体粒子を含むか又はそれから形成される。第１の電極１０１２の活物質１０１２ａは、集電体構造３０２と導電性に（すなわち、含む約１０６ジーメンス／メートル以上の電気伝導度を有する）接続することができる。その場合、又は、第１の電極１０１２の活物質１０１２ａは、第１の電極１０１２の第１の化学ポテンシャルを提供する（例えば、定義する）。
第１の電極１０１２の活物質１０１２ａ又はその活物質の(dessen)固体粒子は、（例えば、カソードを形成するため）例えば、リン酸鉄リチウム（Lithium-Eisen-Phosphat,ＬＦＰＯ）を含むことができるか、もしくはそれから形成することができ（例えばリン酸鉄リチウムアキュムレータセルにおいて）、リチウムマンガン酸化物（Litihium-Manga-Oxid,ＬＭＯ）を含むことができるか、もしくはそれから形成することができ（例えばリチウムマンガン酸化物アキュムレータセルにおいて）、又は五酸化バナジウム（酸化バナジウム（Ｖ）又はＶ２Ｏ５）を含むことができるか、もしくはそれから形成することができ、又はホウ酸リチウム（例えばＬｉＢＯ２）を含むことができるか、もしくはそれから形成することができ（例えば、アノードを形成するために）、チタン酸リチウム（ＬＴＯ）を含むことができるか、もしくはそれから形成することができる（例えば、チタン酸リチウムアキュムレータセルにおいて）。リチウムイオンアキュムレータの場合、活物質１０１２ａをリチウム化合物活物質１０１２ａとも称することができる。
アノードを形成するために、第１の電極１０１２の活性材料１０１２ａ、又はその固体粒子は、例えば約５００ｎｍ未満の、例えば約１５０ｎｍ未満の粒径を有する、例えば半導体材料（例えば、ケイ素）を、又は炭素-ケイ素複合材料を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
アノード（例えば、リチウムアノード）を形成するために、第１の電極１０１２の活物質１０１２ａ、又はその固体粒子は、例えば、純粋な金属リチウムを含むか又はそれから形成することができる。
さらに、アキュムレータセルは、第２の化学ポテンシャルを有する第２の電極１０２２を含んでもよい。
さらに、アキュムレータセルは、第１の電極１０１２及び第２の電極１０２２を取り囲む封入部１０３０を含むことができる。
例えば、第１の化学ポテンシャルと第２の化学ポテンシャルとの間の差にほぼ等しいアキュムレータセルが充電されているとき、第１の電極１０１２と第２の電極１０２２との間には、電圧が形成されてもよい。
集電体構造３０２は、アキュムレータセルが放電するとき、第１の電極１０１２と第２の電極１０２２との間のイオン交換から生じる電荷をタッピングするための集電体又は電気導体として明らかに機能することができる。第１の電極１０１２と第２の電極１０２２との間を移動するイオン（イオン交換）は、蓄えられた化学エネルギー（例えば、アキュムレータセルが充電されているとき）を電気エネルギーに変換することができる。その場合、電気エネルギーは接点１０１２ｋ、１０２２ｋに電圧を提供する。
様々な実施形態によれば、約１．２ボルト（Ｖ）より大きい、例えば約４ボルトより大きい電圧が提供されてもよい。約４ボルトより大きい電圧は、例えば、チタン酸リチウムを含む（例えば、アノードの一部として）電極によって達成される。
様々な実施形態によれば、第１の電極１０１２の集電体構造３０２は、両面が、例えば炭素を含むか、又はそれから形成される固体粒子で被覆された金属箔を含むことができる。
代替的に又は追加的に、活物質は、固体粒子の形態で、集電体構造３０２に適用されてもよい。例えば上記の通りである。
図７Ｂは、様々な実施形態による方法のアキュムレータセルを概略側面図又は概略断面図で示す。
様々な実施形態によれば、第２の電極１０２２は、第１の電極１０１２の活物質１０１２ａとは異なる活物質１０１２ｂによって、第１の電極１０１２と同様に構成されていてもよい。
第２の電極１０２２は、製造ステップに応じて様々な構成要素及び／又は材料を含むことができる。第２の電極１０２２は、集電体構造３０４、例えば導電性の箔、箔構造又はプレートを含むことができる。集電体構造３０４は、１００μｍ未満の、例えば約５０μｍ未満の、例えば約２０μｍ未満の、例えば約１０μｍ未満の、例えば約５μｍ未満の、例えば約１０μｍ〜約３０μｍの範囲の厚さを有してもよい。
代替的に又は追加的に、第１の電極１０１２は、活物質１０２２ａを含むことができる。前記活物質１０２２ａ(welches)は、例えば様々な実施形態によれば固体粒子を含むか又はそれから形成される。第２の電極１０２２の活物質１０２２ａは、集電体構造３０４に導電性結合されてよい（すなわち、１０６ジーメンス／メートルより大きい電気伝導度を有する）。その場合、第２の電極１０２２の前記活物質１０２２ａは、第２の電極１０２２の第２の化学ポテンシャルを提供する（例えば定義する）。
第２の電極１０２２（例えば、アノード）の活物質１０２２ａ又は固体粒子は、第１の電極１０１２の活物質１０１２ａと異なっていてもよい。第２の電極１０２２の活性物質１０２２ａは、例えば、グラファイト（又は別の立体配置の炭素）を含むことができるか、又はそれから形成することができ、ナノ結晶及び／又はアモルファスシリコンを含むことができるか、又はそれから形成することができ、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）を含むことができるか、又はそれから形成することができ、又は二酸化スズ（ＳｎＯ２）を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
様々な実施形態によれば、第２の電極１０２２の集電体構造３０４は、両面が、例えば炭素を含むか、又はそれから形成される固体粒子で被覆された金属箔を含むことができる。
さらに、アキュムレータセルは、第１の電極１０１２に接触する、且つ、例えば第１の電極１０１２の集電体構造３０２で導電性接続されている第１の接点１０１２ｋを含むことができる。第１の接点１０１２ｋは、露出した表面を含むことができる。
さらに、アキュムレータセルは、第２の電極１０２２に接触する、且つ、例えば第２の電極１０２２の集電体構造３０２で導電性接続されている第２の接点１０２２ｋを含むことができる。第２の接点１０２２ｋは、露出した表面を有することができる。
第１の化学ポテンシャルと第２の化学ポテンシャルとの間の差にほぼ等しいアキュムレータセルが充電されたときに、第１の接点１０１２ｋと第２の接点１０２２ｋとの間には、電圧が形成されてもよい。
場合により、アキュムレータセルは、セパレータ１０４０を含むことができる。セパレータ１０４０は、第１の電極１０１２及び第２の電極１０２２、換言すれば負極及び正極（すなわちカソード及びアノード）を物理的及び電気的に互いに分離することができる。しかしながら、セパレータ１０４０は、第１の電極１０１２と第２の電極１０２２との間を移動するイオンに対して透過性であってもよい。第１の電極１０１２と第２の電極１０２２との間を移動するイオンは、貯蔵された化学エネルギー（例えば、アキュムレータセルが充電されたとき）から電気エネルギーへの変換を引き起こすことができる。その場合、電気エネルギーは、接点１０１２ｋ、１０２２ｋに電圧を提供する。セパレータ１０４０は、微孔性合成物質を含むことができるか、又はそれから形成されることができ、及び／又はセパレータ１０４０は、ガラス繊維もしくはポリエチレンからなるフリースを含むことができるか、又はそれから形成されることができる。
様々な実施形態によれば、セパレータ１０４０は、本明細書に記載のように、固体粒子の層を含むか、又は固体粒子の層から形成されてもよい。
様々な実施形態によれば、箔構造は、少なくとも１つの合成物質と少なくとも１つの金属とからなる積層体を含むことができる。例えば、箔構造は、（例えば片面がもしくは両面が）（金属を含むか、又はそれから形成される）固体粒子で被覆された合成物質箔を含むことができるか、又はそれから構成されることができる（金属被覆合成物質箔）。
様々な実施形態によれば、一方法は以下のステップ：
第１の化学ポテンシャルを含む第１の電極を形成するために、基板の上に（例えば、集電体構造３０２，３０４）、活物質を含むか、又はそれから形成される固体粒子（電極物質とも称することができる）、金属を含むか、又はそれから形成される固体粒子、及び／又は炭素を含むか、又はそれから形成される固体粒子を適用するステップと；
第１の電極を第２の電極に接合するステップであって、第２の電極は第２の化学ポテンシャルを含むステップと；
第１の電極及び第２の電極を封入するステップと；
を含むことができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
第１の電極１０１２の集電体構造３０２に接触するための接点１０１２ｋを形成するステップ、
をさらに含むことができる。換言すれば、接点１０１２ｋは、第１の電極１０２の集電体構造３０２と接触できる。場合によって、当該方法は、
第２の電極１０２２に接触するため、さらなる接点１０２２ｋを形成するステップ
をさらに含むことができる。
様々な実施形態によれば、当該方法は、
第１電極と第２の電極との間のイオン交換結合を提供するため、第１の電極と第２の電極との間に電解質１０３２を形成するステップ、
をさらに含むことができる。電解質１０３２は、以下のもの：
塩（例えばＬｉＰＦ６（六フッ化リン酸リチウム）、ＬｉＢＦ４（四フッ化ホウ酸リチウム）など）、無水非プロトン性溶媒（例えば、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート等）、ＬｉＢＯＢ（ホウ酸リチウムビス（オキサラト））、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、Ｌｉ３ＰＯ４Ｎ 窒化リン酸リチウム、
のうち少なくとも１つを含むことができる。
代替的に又は追加的に、電解質１０３２は、固体粒子の形態の固体電解質を含むか、又はそれから形成されてもよい。固体電解質は、又は固体粒子は、有機ポリマー、例えばポリ３，４−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）及び／又はポリピロール（ＰＰｙ）、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）の有機塩、及び／又は無機酸化物、例えば二酸化マンガンＭｎＯ２、を含むことができるか、又はそれから形成することができる。
第２の電極１０２２は、第１の電極１０１２と同様に形成することができる。この場合、さらなる接点は、第２の電極１０２２の集電体構造３０４と接触することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、触媒材料を含むか又は触媒材料から形成され得る。次に、基板７は、電極１０１２、１０２２（例えば、それの集電体構造３０２、３０４）、電解質１０３２（例えば、プレートの、膜の又は箔の形態で）、及び／又はセパレータ１０４０を含むことができるか、又はそれから形成することができる。固体粒子から、次いで基板の上に、固体粒子を含む触媒層を堆積させることができる。
代替的に又は追加的に、固体粒子は、電解質１０３２（例えば、固体電解質１０３２）を含むか、又はそれから形成されてもよい。次に、基板７は、電極１０１２，１２２２（例えば、その集電体構造３０２，３０４）及び／又はセパレータ１０４０を含むか又はそれらから形成されてもよい。固体粒子から、次いで基板の上に、固体粒子を含む電解質層を堆積させることができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、活物質（アキュムレータ活物質）を含むか又はそれから形成することができる。次いで、基板は、電極１０１２，１２２２（例えば、それの集電体構造３０２、３０４）、電解質１０３２（例えば、プレートの、膜の又は箔の形態で）、及び／又はセパレータ１０４０を含むか又はそれから形成することができる。固体粒子から、次いで基板の上に、固体粒子を含む活物質層を堆積させることができる。
図８Ａは、様々な実施形態によるコンデンサを概略側面図で示す。
コンデンサは、第１の電極１１１２及び第２の電極１１２２を含むことができる。さらに、コンデンサは、第１の電極１１１２と第２の電極１１２２との間に配置された電解質１０３２を含むことができる。さらに、コンデンサは、第１の電極１１１２と電解質１０３２との間に配置された第１の誘電体１１１２ｄを含むことができる。さらに、コンデンサは、第２の電極１１２２と電解質１０３２との間に配置された第２の誘電体１１２２ｄを含むことができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子は、誘電体を含むか又は誘電体から形成されてもよい。次に、基板７は、電極１１１２，１１２２又は電解質１０３２（例えば、プレートの、膜の、又は箔の形態で）を含むか又はそれらから形成されてもよい。固体粒子から、次いで基板７の上に、例えば第１の誘電体１１１２ｄ及び／又は第２の誘電体１１２２ｄを形成するため、固体粒子を含む誘電体層を堆積させることができる。
代替的に又は追加的に、固体粒子は、電解質（固体電解質）を含むか、又はそれから形成されてもよい。次に、基板７は、電極１１１２，１１２２又は誘電体１１１２ｄ、１１２２ｄ（例えば、プレートの、膜の、又は箔の形態で）を含むか又はそれらから形成されてもよい。固体粒子から、次いで基板７の上に、例えば電解質１０３２を形成するため、固体粒子を含む電解質層を堆積させることができる。
代替的又は追加的に、固体粒子は、金属を含むか又は金属から形成されてもよい。次に、基板７は、電極１１１２，１１２２又は誘電体１１１２ｄ、１１２２ｄ（例えば、プレートの、膜の、又は箔の形態で）を含むか又はそれらから形成されてもよい。固体粒子から、次いで基板７の上に、例えば電極１１１２，１１２２の表面積を増大させるため、固体粒子を含む多孔質金属層を堆積させることができる。例えば、電極１１１２，１１２２の表面積は、コンデンサがスーパーコンデンサであるように、固体粒子によって増大されてもよい。例えば、スーパーコンデンサは、電極１１１２，１１２２を含むことができる。その表面積は、電極１１１２，１１２２の拡がり(Ausdehnung)を含む平面の表面積の約１０，０００倍超、例えば約１００，０００倍超である。
図８Ｂは、様々な実施形態によるコーティング装置を概略側面図で示す。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、真空を生成するように構成することができる真空チャンバ８０２を含むことができる。
真空チャンバ８０２内の真空（すなわち、０．３バール未満の圧力）及び／又は約１０−３〜約１０−７ｍｂａｒの範囲の圧力（換言すれば高真空）又は高真空より低い圧力、例えば約１０−７ｍｂａｒ未満の圧力（換言すれば、超高真空）が提供されるように、この目的のために、真空チャンバ８０２は、ポンプシステム８０４（少なくとも１つの高真空ポンプを含む）に結合することができる。
さらに、真空チャンバ８０２は、真空チャンバ８０２内の環境条件（処理条件）（例えば、圧力、温度、ガス組成、等）を、例えばコーティング中に、調整又は調節することができるように、構成されてもよい。真空チャンバ８０２は、そのために、例えば、気密性、防塵性及び／又は真空気密性に構成することができる。例えば、真空チャンバ８０２内にプロセス雰囲気を形成するため、ガスを、ガス供給を用いて、真空チャンバ８０２に供給することができる。
真空チャンバ８０２には、コーティング領域８０３が配置されてもよい。さらに、真空チャンバ８０２において、固体粒子の材料流（例えば、バルク流(Massestrom)または容積流(Volumenstrom））を生成するためのコーティング装置３０６が、コーティング領域８０３に配置されてもよい。すなわちこのコーティング装置３０６(diese)は、固体粒子をコーティング領域８０３に放出することができる。コーティング装置３０６は、この材料流(dieser)がコーティング領域８０３内に広がることができるように、固体粒子の材料流を生成することができる。言い換えれば、コーティング装置３０６によって提供される固体粒子は、コーティング領域８０３内に流入することができる。
さらに、コーティング装置は、コーティング領域８０３内に（例えば、真空チャンバ８０２内に）導入される基板７、例えば箔構造、を繰り出すための巻戻しローラ(Abwickelwalze)５０２ａを含むことができる。さらに、コーティング装置は、コーティング領域８０３から引き出された基板７を巻き取るための巻き取りローラ(Aufwickelwalze)５０２ｂを含むことができる。
さらに、コーティング装置は、搬送経路を画定する、複数の搬送ローラを含むことができる。前記搬送経路に沿って、基板７が、巻き戻しローラ５０２ａと巻き取りローラ５０２ｂとの間でコーティング領域８０３を通って搬送される。
さらに、コーティング装置は、巻き戻しローラ５０２ａ及び巻き取りローラ５０２ｂの複数の搬送ローラ（Transportwalzen）５０８（搬送ローラ(Transportrollen)）の少なくとも一部に連結された駆動システム５１８を含むことができる。例えば、駆動システム５１８は、チェーン、ベルト又はギヤにより、ローラ５０８、５０２ａ、５０２ｂ（すなわち、複数の搬送ローラ５０８、巻き出しロール５０２ａ及び巻取ロール５０２ｂの大部分の搬送ローラの各々）に連結されてよい。
様々な実施形態によれば、複数の搬送ローラ５０８は、搬送経路を偏向ローラの回転軸に対して横方向に偏向するための少なくとも１つの変更ローラを含むことができる。
さらに、少なくとも複数の搬送ローラ５０８は、スプレッダローラの回転軸に沿って基板７に張力をかけるための少なくとも１つのスプレッダローラを含むことができる。ストリップ延伸ローラ(Breistreckwalze)は、例えば、その側面に螺旋状のプロファイルを含むか、又は僅かに湾曲してよく、それにより、その上を走る基板７が外側に伸びるようにすることができる。これにより、基板７へのしわの発生を抑制することができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、それによって基板７の表面層を除去するための１以上のエッチング装置８０６を場合によって含むことができる。明らかに、それによって基板７の表面をエッチングすることができる。１以上のエッチングガス装置８０６は、１以上のイオンビーム源、１以上のプラズマ源、及び／又は１以上のエッチングガス源を含むか又はそれらから形成されてもよい。
複数の搬送ローラは、様々な実施形態によれば、真空チャンバ８０２内に配置されてもよい。あるいは、少なくとも巻出しロール５０２ａ及び／又は巻き取りロール５０２ｂは、真空チャンバ８０２の外側に配置されてもよい。例えば、真空チャンバ８０２は、それを貫通して基板７が搬送され得る入口領域及び／又は出口領域を含むことができる。例えば、入口領域及び／又は出口領域は、例えば、一緒になってコーティング装置の一部となり得るさらなるチャンバ、例えば予備真空チャンバ又は真空チャンバ（真空技術）に結合され得る。
図９は、様々な実施形態によるコーティング装置を概略側面図で示す。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、その中に複数の衝突領域１０８ａ、１０８ｂが配置される真空チャンバ８０２又は真空プロセスチャンバ８０２を含むことができる。さらに、コーティング装置は、少なくとも１の電子ビーム源１０４（例えば、１つの電子ビーム源又は複数の電子ビーム源）を含むことができる。このために、電子ビーム源１０４は、高出力モードで動作させることができる。前記高出力モードにおいて前記電子ビーム源(diese)は約１０ｋＷを超える電子ビーム１１４ａ、１１４ｂを提供する。
衝突領域１０８ａ、１０８ｂの少なくとも１つにおいて、固体粒子が配置されてもよい。
さらに、コーティング装置は、電子ビーム源１０４に結合することができる偏向装置１０６を含むことができる。電子ビーム源１０４と偏向装置１０６は、電子ビーム１１４ａ、１１４ｂが、真空チャンバ８０２における異なる領域１０８ａ、１０８ｂ（衝突領域）偏向することができるように配置されてもよい。
さらに、コーティング装置は、電子ビーム源１０４に結合されたコントローラ１１６を含むことができる。コントローラ１１６は、例えば、測定値（例えば、センサからの）を決定するように、及び処理するように、例えばコントローラ１１６は、測定値を表す測定値に基づいてデータ（測定データ）を生成することによって、構成することができる。
様々な実施形態によれば、真空チャンバ８０２において、高真空の又は超高真空の領域における真空１１２ｂが提供される。
様々な実施形態によれば、電子ビーム源１０４は、複数の電子を提供するための電子源（例えば、六ホウ化ランタンカソードもしくは六ホウ化セリウムカソード、又は別の熱カソード、例えばタングステンカソード、又は電界放出カソード）、及び生成された電子を電子ビームに収束及び／又は加速するためのビーム形成ユニット（例えば、電気及び／又は磁気レンズ、アノード、格子などを含む）、を含むことができる。
さらに、偏向装置１０６は、（電子ビームを偏向させるため）磁界を生成するための１以上のコイルを有する偏向装置を含むことができ、且つ、さらにコンピュータにサポートされた又はコンピュータに基づくビームガイドシステムをさらに含むことができる。その場合、前記コンピュータにサポートされた又はコンピュータに基づくビームガイドシステムは例えば、電子ビームを偏向するため偏向装置に偏向信号を供給することができ、それにより、偏向装置を用いて電子ビームを相応に真空チャンバ８０２内で偏向させることができる。例えば、電子ビームは、方向１０１に沿って、又は方向１０３に垂直な方向１０１に直交する方向に沿って偏向することができ（典型的にはｘ−ｙ偏向と称する）、その場合、方向１０３はデカルト座標系のｚ方向を表す。
偏向信号は、偏向パラメータに基づいて提供されてもよい。偏向パラメータは、コントローラ１１６によって供給されてもよい。
明らかに、電子ビームの偏向は、偏向装置１０６によって、電圧ベース及び／又は電流ベースで行われてもよく、その場合、偏向信号は、例えば、偏向パラメータセット（例えば、複数の偏向パラメータ）に相関されてもよい。
代替的に又は追加的に、コントローラ１１６は、パワーパラメータ(Leistungsparameter)を提供することができ、前記パワーパラメータに基づき、電子ビームの電力を閉ループ制御及び／又は開ループ制御することができる。固体粒子を照射するためのパワーパラメータは、電子ビームの電力が、固体粒子の熱損失パワーよりも小さいように、提供され得る。これにより、固体粒子が過熱及び溶融、昇華及び／又は一緒に焼結されることが防止することができる。代替的に又は追加的に、コーティング材料を照射するためのパワーパラメータは、電子ビームの電力が、コーティング材料の熱損失パワーよりも大きいように、提供され得る。これにより、コーティング材料が溶融し気化できることを達成することができる。
電子ビームの電力が大きいほど、より高いコーティング率とすることができる。例えば、低いコーティング率の場合、電子ビームは、約５ｋＷから約１０ｋＷまでの範囲の電力で提供されてもよい。あるいは、高いコーティング率の場合、電子ビームは、約１００ｋＷから約１０００ｋＷまでの範囲の電力で提供されてもよい。
この目的のために、コーティング装置又は電子ビーム銃は、電子ビーム源１１６ｋに結合されたエネルギー供給１２６を含むことができる。例えば、数アンペア（Ａ）で電流を供給するように、且つ、電子ビーム源又は電子源に、例えば約０．５Ａを超える、例えば約１Ａを超える、例えば約２Ａを超える、例えば約５Ａを超える、例えば約１０Ａを超える、例えば約２０Ａを超える、例えば約１０Ａ〜約２５Ａの範囲の電流を供給するように、エネルギー供給は構成することができる。
代替的に、又は追加的に、数千Ｖ（ボルト）で、即ちｋＶの範囲で電圧（加速電圧）を供給するように、且つ、電子ビーム源又は電子源に、例えば約５ｋＶを超える、例えば約１０ｋＶを超える、例えば約２０ｋＶを超える、例えば約３０ｋＶを超える、例えば約４０ｋｖを超える、例えば約５０ｋＶを超える、例えば約２５ｋＶ〜約６０ｋＶの範囲の電圧を供給するように、エネルギー供給１２６は構成することができる。
エネルギー供給１２６によって供給される電流及び／又は電圧は、エネルギー供給１２６を電子ビーム源１０４に供給するか、又は電子ビーム源１０４を受け取る電力を規定することができる。例えば、ｋＷ（キロワット）の範囲で電力を供給するように、及び、電子ビーム源１０４に、例えば約０．１ｋＷを超える、例えば約１ｋＷを超える、例えば約５ｋＷを超える、例えば約１０ｋＷを超える、例えば約５０ｋＷを超える、例えば約１００ｋＷを超える、例えば約２００ｋＷを超える、例えば約３００ｋＷを超える、例えば約４００ｋＷを超える、例えば約５００ｋＷを超える、例えば約６００ｋＷを超える、例えば約７００ｋＷを超える、例えば約８００ｋＷを超える、例えば約５００ｋＷから約１０００ｋＷの範囲内で、電力を供給するように、エネルギー供給１２６を構成することができる。
換言すれば、電子ビーム源１０４は、エネルギー供給１２６によって供給される電力（又はその少なくとも一部）を、対応する電力を含む電子ビーム１１４ａ、１１４ｂに変換することができる。電子ビーム１１４ａ、１１４ｂの電力は、電子ビームが所与の時間内に一定の距離を搬送する電荷によって規定されてもよい。換言すれば、電子ビームの電力は、電子ビームを構成する電子の量及びその速度によって規定されてもよい。電子ビームによって一時間に輸送される電子の量は、電子ビーム１１４ａ、１１４ｂの電流、すなわち電子ビーム電流を規定することができる。電子ビーム電流は、約０．０１Ａ超を、例えば約０．１Ａ超、例えば約０．５Ａ超、例えば約１Ａ超、例えば約２Ａ超、例えば約５Ａ超、例えば約１０Ａ超、例えば約２０Ａ超、例えば約１０Ａ〜約２５Ａの範囲で示すことができる。
例えば、約５ｋＷの電力及び５０ｋＶの電圧において、０．１Ａの電子ビーム電流が生じる。
様々な実施形態によれば、電子源１０４は、カソードを加熱するカソードヒーター、例えば抵抗カソードヒータ又は放射カソードヒータ（例えば、電子ビームカソードヒータ）を含むことができる。放射カソードヒータは、例えば、カソードに供給されてカソードを加熱する放射線を、例えば電子ビームを発生させるように構成されてもよい（すなわち、カソードは電子ビームカソードヒータによって照射される）。加熱することによって、カソードは、電子、いわゆる熱電子を放出することができる。カソードがより多くの電子を放出するほど、電子ビーム電流及びそれと同時に電子から（例えばビーム形成ユニットによって）形成される電子ビーム１１４ａ、１１４ｂの電力は、より大きい。
（ビーム整形手段によって、例えば）電子から形成され、することができます。
電子ビームカソード加熱の場合、カソード（例えば、ブロックカソード）へのエネルギー供給は、カソード上で加速された電子のエネルギーを用いて、すなわち、それによってカソードに向けられた電子が加速される電圧を用いて、行うことができる。この目的のために、熱的に加熱されたフィラメント（熱電子を発生するヒーター）と約１０００Ｖのカソードとの間の電圧を印加することができる。
図１０は、様々な実施形態によるコーティング装置を概略断面図又は概略側面図で示す。
様々な実施形態によれば、コーティング装置１０６ｂは、複数の電子ビーム源１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃと複数の偏向装置１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを含むことができる。その場合、前記偏向装置１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの各偏向装置は、前記複数の電子ビーム源１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃの１つの電子ビーム源と結合されている。
様々な実施形態によれば、コントローラ１１６は偏向パラメータを調整するように構成されてよい。前記コントローラを用いて、前記複数の偏向装置１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃの各偏向装置は、前記複数の電子ビーム源１０４ａ、１０４ｂの対応する電子ビーム源によって生成された電子ビームを偏向させる。
さらに、コーティング装置は、２つの容器２、１０（少なくとも１の第１の容器２及び少なくとも１の第２の容器１０）を含んでいてもよい。前記容器は(welcher)、複数の衝突領域の１つの衝突領域１０８ａ、１０８ｂにおいてターゲット材料を保持するように構成されている。例えば、２つの容器２，１０の各々は、１つのコーティング材料（図示せず）を受け入れるように構成された坩堝の形態で形成されてもよい。例えば、１の第１の容器２を１の第１の衝突領域１０８ａに配置し、且つ、１の第２の容器１０を１の第２の衝突領域１０８ｂに配置することができる。
あるいは、例えばコーティング材料がロッド(Stab)の形態で形成される場合、第２の容器１０は、コーティング材料を保持するためのホルダとして形成されてもよい。
図１１Ａは、様々な実施形態によるコーティング装置を概略断面図又は概略側面図で示す。
様々な実施形態によれば、第１の電子ビーム１１４ａは、（第１の電子ビーム源及び第１の偏向装置を含む）第１の電子ビーム銃６０４ａを用いて生成されてもよい。第１の電子ビーム１１４を用いて、複数の固体粒子５（第１のコーティング材料とも称する）は、第１の被覆材料を含む第１の容器２内で照射することができる。その結果、固体粒子５は、第１の容器２から離れて第１の伝播領域６１１へと伝播する粒子クラウド６に移送することができる。
粒子クラウド又は固体粒子は、（第１の伝播領域６１１を貫通することにより）基板７にもたらすことができる。前記基板の上に、粒子クラウドの固体粒子が蓄積し、且つ、前記基板７の上に第１の層を形成することができる。
様々な実施形態によれば、第２の電子ビーム１１４ｂは、第２の電子ビーム銃６０４ｂ（第２の電子ビーム源及び第２の偏向装置を含む）を用いて生成されてもよい。あるいは、第２の電子ビーム１１４ｂは、第１の電子ビーム銃６０４ａによって、例えば対応する偏向パラメータ又は偏向パラメータセットに従って生成されてもよい。
第２の電子ビーム１１４ｂを用いて、気化材料１１（第２のコーティング材料とも称する）が第２の容器１０内で照射することができる。それによって、前記気化材料１１は気体状態に移行させることができる（すなわち、気化させる又は昇華させることができる。例えば、気化材料１１は、第２の電子ビーム１１４ｂを用いて加熱することができる（及びそれによって溶融する）。気体状態に移行した気化材料１１は、第２の伝播領域６１３内に伝播することができる材料蒸気９を形成することができる。
材料蒸気９は、（第２の伝播領域６１３貫通することによって）基板７にもたすことができる。前記基板の上に、前記材料蒸気９が蓄積し、且つ、前記基板７の上に第２の層を形成することができる。
様々な実施形態によれば、粒子クラウド６及び材料蒸気９は同時に形成することができる。それによって、両者が互いに混合及び／又は互いに反応し、且つ、一緒に基板７の上に層を形成する。
２つの容器２，１０に対する基板７の距離は、様々な実施形態によれば、約０．２ｍ〜約２ｍの範囲内、例えば約０．２ｍ〜約１．６ｍの範囲内、例えば約０．４ｍ〜約０．８ｍの範囲内であってもよい。例えば、２つの容器２，１０に対する基板７の距離は、例えば、基板７を通過する線形（直線）ショットの場合、約０．６ｍから約１．６ｍの範囲の値を有することができる。例えば、２つの容器２，１０に対する基板７の距離は、例えば、基板下方のショットの場合（図１１Ｂ参照）、約０．５ｍから約１．８ｍの範囲の値を有することができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置の１つの又は各電子ビーム銃６０４ａ、６０４ｂは、いわゆるアキシャルな銃の形態であってもよい。
図１１Ｂは、様々な実施形態によるコーティング装置を、概略的な断面図又は概略側面図で示す。例えば図１１Ａに示されるコーティング装置を詳細な図で、又は本明細書に記載されたコーティング装置の別の形態。
様々な実施形態によれば、第１の電子ビーム源１０４ａによって生成された第１の電子ビーム１１４ａは、第１の偏向装置１０６ａを用いて偏向されてもよい。したがって、第１の電子ビーム１１４ａは、ターゲット材料５，１１（例えば、固体粒子５及び／又は気化材料１１）上を誘導することができる。
例えば、固体粒子５は、第１の電子ビーム１１４ａを用いて、例えば第１の照射像６０ａ（図１Ｂ及び図２Ｂ参照）に従って、走査されてもよい(abgerastert)。第１の照射像６０ａは、固体粒子５が溶融することなく均一に帯電できるように提供してもよい。第１の照射像６０ａは、例えば、固体粒子５上の（図２Ｂ参照）及び／又は第１の容器２上の（例えば、その縁に上、図ｌＢ参照）複数の照射部位を定義することができ、及び／又は複数の照射部位の各照射位置について照射時間を定義することができる。
それと同様に、第１の電子ビーム１１４ａ又は場合によって同時に生成される他の電子ビーム（図示せず）、例えばさらなる電子ビーム銃６０４ｂを用いて生成された第２の電子ビーム１１４ｂは、気化材料１１の上を誘導することができる。
例えば、気化材料１１は、電子ビーム１１４ａ、１１４ｂを用いて、例えば第２の照射像６０ｂ（図３Ｂ及び図４Ｂ参照）に従って、走査されてもよい(abgerastert)。第２の照射像６０ｂは、気化材料１１が同時に暖められ、且つ気化するように提供してもよい。第２の照射像６０ｂは、例えば、気化材料１１上の（図３Ｂ及び図４Ｂ参照）複数の照射部位を定義することができ、及び／又は複数の照射部位の各照射位置について照射時間を定義することができる。
第１の照射像６０ａ及び第２の照射像６０ｂは、コントローラを用いて提供されてもよい。例えば（第１の照射像６０ａの及び／又は第２の照射像６０ｂの）各照射位置には、その都度、少なくとも１つの偏向パラメータを割り当てることができる。偏向パラメータは、割り当てられた照射部位について照射持続時間を規定する時間成分を場合によって含むことができる。
基板７は、ターゲット材料５，１１の照射中に、すなわち、材料蒸気９及び／又は粒子クラウド６が形成されている間に、例えば対応する伝搬領域６１１，６１３を貫通して、例えば搬送方向７ｒに沿って、又は搬送平面に沿って、搬送することができる。
一般に、基板７は、例えばガラス、合成物質又は金属を含むか、又はそれから形成されてもよい。例えば箔の、プレートの又はバンドの（例えば、金属テープの）形態である。様々な実施形態によれば、コーティング装置は、位置決め装置、例えば、基板７を搬送するための搬送装置を含むことができる。それに沿って基板７が搬送される、搬送雄方向７ｒ又は搬送面は、位置決め装置によって画定されてもよい。位置決め装置は、様々な実施形態によれば、１以上の搬送ローラ１１０２と、搬送ローラを駆動するための搬送駆動部とを含むことができる。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、基板７を、例えば高速で移動する基板を（例えば、金属バンド又は鋼バンドを）予熱するように構成された基板加熱装置１１０４を含むことができる。基板加熱装置は、例えば、熱放射加熱装置の形態であってもよい。基板加熱装置は、容器２，１１の反対側の基板７の、又は搬送面の側に配置することができる。
様々な実施形態によれば、基板７を被覆するために、１以上の容器２，１１が使用されてもよい（例えば２つ、３つ、又は４つ、又は４つより多い）。
様々な実施形態によれば、１容器２，１１につき、１以上の電子ビーム銃、例えば１つの電子ビーム銃（電子銃とも称する）又は２つの電子ビーム銃、を使用することができる。
様々な実施形態によれば、偏向装置１０６ａは、図１１に示されるように、電子ビーム１１４ａが湾曲するように構成されてもよい。この目的のために、偏向装置１０６ａは、さらなるコイルを含んでもよい。前記さらなるコイル（welche）は、例えば、真空チャンバ内の領域を貫通する磁界を生成する。電子ビーム１１４ａは前記領域(welchen)を横切る。
様々な実施形態によれば、コーティング装置は、容器２，１１と搬送面（又は基板７）との間に電場を提供するためのアノード１１０６を含むことができる。アノードは、伝播領域６１１，６１３を貫通する電場を提供するように構成されてもよい。
コントローラ１１６は、アノード１１０６に電位を供給するように、すなわちアノード１１０６に電圧を印加するように、構成することができる。アノード１１０６の電位は、電界を生じさせることができる。
コントローラ１１６は、アノード１１０６を用いて電界を生成するようにさらに構成されてもよく、その結果、伝搬領域６１１，６１３に設けられたガス状材料、例えば、材料蒸気９がイオン化されるように励起され、すなわちガス状物質のイオン化が励起される。明らかに、伝搬領域６１１，６１３に位置する電子、例えば、ターゲット材料５，１０を照射することによってこれから逃げて、伝搬領域６１１，６１３に到達する電子を、これらがガス状物質の原子と衝突してイオン化するまで、加速することができる。それによって、プラズマの発火を引き起こされる可能性がありる。プラズマは、例えば、材料蒸気９から（すなわち、ガス状コーティング材料から）形成されてもよい。
図１２Ａは、様々な実施形態による層構成を概略断面図又は概略側面図で示す。
基板７の上に、固体粒子１２ｐを含むか、又はそれから形成される層１２が形成されていてもよい。層１２の固体粒子１２ｐどうしの間に、空洞１２ｈ（細孔）が形成されてもよい。換言すれば、層１２は、複数の細孔１２ｈを含むことができる。固体粒子１２ｐの容積に対する細孔１２ｈの容積の比は、層の多孔性を規定することができる。
様々な実施形態によれば、固体粒子１２ｐは、上述のように、アキュムレータ活物質、触媒材料及び／又は固体電解質を含むか又はそれらから形成されてもよい。
様々な実施形態によれば、基板７は、以下に説明するように、透明であってもよい。
様々な実施形態によれば、固体粒子１２ｐは、活性物質（太陽電池活物質、すなわち、光学活物質）を、例えば半導体、例えば酸化物半導体（酸化物）、例えば金属酸化物半導体、例えば酸化チタン、を含むか又はそれから形成することができる。例えば、基板７は、太陽電池の（例えば、ペロブスカイト太陽電池の又は色素太陽電池の）電極１２１２を、例えば透明導電性（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）層を含むか、又はそれから形成することができる。場合によって、基板７は、透明キャリア１２１４、例えばガラスプレート又は合成物質プレートなどを含むことができる。前記透明キャリアの上に電極が形成される。あるいは、電極は不透明（光不透過性）であってもよい。
太陽電池の場合には、層１２の電極１２１２とは反対側にさらなる透明キャリア１２２４を配置することができる。
図１２Ｂは、様々な実施形態による層構成を概略断面図又は概略側面図で示す。
様々な実施形態によれば、共コーティングを用いて、固体粒子１２ｐ及び／又は基板７を少なくとも部分的に被覆するコーティング材料を、堆積させることができる。
様々な実施形態によれば、コーティング材料は、固体粒子１２ｐを互いに結合するように構成することができる（固体粒子-固体粒子結合）。
代替的又は追加的に、コーティング材料は、固体粒子１２ｐを基板に結合するように構成することができる（固体粒子−基板結合）。
太陽電池の場合には、コーティング材料は、さらに光学活物質を、ペロブスカイト太陽電池の場合、例えば半導体、例えばペロブスカイト型太陽電池の場合の有機金属ペロブスカイト（半有機及び半無機半導体）、及び／又は色素太陽電池の場合の色素（太陽電池色素）（Ｇｒaeｔｚｅｌセルとも呼ばれる）を含むか、又はそれから形成することができる。染料は、例えばアントシアニンなどの有機染料であってもよい。
図１３は、様々な実施形態による方法を概略シーケンス図で示す。当該方法は、１３０１において、前記基板のコーティングされるべき基板表面を、真空中、及び固体粒子が配置される領域の方向に位置決めするステップであって、前記基板表面が前記固体粒子でコーティングされるべきであるステップ、をさらに含むことができる。
図１４は、粒子層５への直接的な電荷誘導が生じる、図３Ｂに示すコーティング装置と同様の、粒子放出と蒸発を同時に行うための様々な実施形態によるコーティング装置を平面図で示す。
図１５は、様々な実施形態による方法の概略側面図を示す。
様々な実施形態によれば、当該方法は、固体粒子５に二次電子１（二次電子流１）を導入することを含むことができる。二次電子１の生成は、容器２に一次電子３を照射することによって行うことができる。一次電子は、例えば、電子ビーム３によって供給されてもよい。
電子ビーム３は、例えば、二次電子１を放出するように容器壁（容器エッジ）に向けられてもよい。換言すれば、二次電子ビーム源は、容器２の少なくとも一部、例えば容器２の容器壁、を含むか、又はそれから形成されてもよい。
具体的には、当該方法は、例えば、容器エッジの後方散乱電子（二次電子）が最終的に粒子層５への直接的な電荷誘起を引き起こす容器エッジへの初期間接電荷誘導を含むことができる。
図１６は、様々な実施形態による方法の概略側面図を示す
様々な実施形態によれば、当該方法は、固体粒子５に二次電子１（二次電子流１）を導入することを含むことができる。二次電子１の生成は、照射ターゲット固体１４（例えば円形プレート(eine Ronde)）に一次電子３を照射することによって行うことができる。一次電子は、例えば、電子ビーム３を用いて供給されてもよい。
照射ターゲット固形物１４は、場合によって、容器２から離れて配置されてもよい。これにより、固体粒子５への熱入力を低減することができる。
例えば、照射ターゲット固形物１４は、第２の容器１０の代替的に又は追加的に、例えば容器２内に配置されていてもよいし、容器２に隣接して、使用することができる（図３Ａ及び図４Ａ参照）。場合によって、照射ターゲット固形物１４が使用される場合、容器エッジの照射は省くことができる。
あるいは、第２の容器１０は、照射ターゲット固形物１４を含むか、又はそれから形成されてもよい。
具体的には、当該方法は、例えば、円形プレートの後方散乱電子（二次電子）が最終的に粒子層５への直接的な電荷誘導を引き起こす別個の円形プレートの上の間接電荷誘導を含むことができる。
二次電子ビーム源１４が容器２の隣に配置されている場合、熱入力は明らかに固体粒子５から離れてシフトすることができ、それにより、前記固体粒子５は加熱されにくくなる。これにより、固体粒子５を低融点温度で放出させることができる。
図１７は、様々な実施形態による容器５内の固体粒子を、電子の導入前の斜視図１７０１及び電子の導入後の詳細図１７０３で示す。
当該方法は、１７０２において、
固体粒子５を容器２に電気的に絶縁する（例えば、貯蔵）ステップ（すなわち、容器２の環境から電気的に隔離されている）と、
電気的に絶縁された（すなわち、電位のない）固体粒子に電子を導入するステップと、
を含むことができる。例えば、容器２は、固体粒子を受け取るための電位のない領域を含んでもよく、電位のない状態で貯蔵されていてもよい。例えば、容器２は、電気絶縁材料（すなわち、約１０−６ジーメンス／メートル未満の電気伝導度を有する）、例えば誘電体及び／又はセラミック、例えば金属酸化物、例えば酸化ジルコニウム、を含むことができるか、又はそれから形成することができる。代替的に又は追加的に、容器２は、電気的に絶縁されていてもよく（すなわち、電位のない）。例えば基準電位から電気的に絶縁され、例えば電気的接地(elektrischer Masse)から電気的に絶縁されている。
当該方法は、１７０４において、
容器２における固体粒子５を電気的に導通させる（例えば、貯蔵する）ステップ（すなわち、容器２の環境に電気的に結合された）と、
導電性である（すなわち、非絶縁(potentialgebunden)）固体粒子に電子を導入するステップと、
を含むことができる。例えば、容器２は、導電性材料（すなわち、約１０６ジーメンス／メートルより大きい導電率を有する）、例えば炭素改質中の金属又は炭素、例えばグラファイト、を含むか、又はそれから形成することができる。代替的に又は追加的に、容器２は、導電性であってもよく、例えば基準電位に導電性に結合され、例えば電気的接地さに導電性に結合される（すなわち、接地される）。例えば、容器２は、固体粒子を受け入れるための接地された領域を含むか、又は接地されていてもよい。
電気的に絶縁配置された固体粒子に電子を導入するステップを用いて、固体粒子５の静電荷を増強することができ、このことは、固体粒子を互いに分離し、及び／又は基板の基板表面の方向に加速する、静電帯電によって引き起こされる力を増大させる。これにより、固体粒子５の凝集が低減され、相殺され及び／又は逆転され得ることが達成され得る。例えば、固体粒子が電位なしに配置される場合、凝集体（凝集固体粒子）の引き裂き及び／又は固体粒子の分離は、有利であり得る。例えば、無電位で貯蔵された固体粒子が帯電する電圧は、約１ｋＶより大きくてもよく、例えば約１５ｋＶ〜約１００ｋＶの範囲内、約１５ｋＶから約電子の加速電圧の範囲内である。
導電性に配置された（非絶縁(potentialgebunden)）固体粒子への電子の導入するステップにより、固体粒子５の静電荷を減らすことができ、このことは、固体粒子を互いに分離し、及び／又は基板の基板表面の方向に加速する、静電帯電によって引き起こされる力を低減することができる。その結果、基板への固体粒子の接着を促進することができ、及び／又は固体粒子による基板の穏やかな被覆が起こり得る。例えば、固体粒子の運動エネルギーが低いほど、基板上の固体粒子の弾性散乱が抑制することができる。例えば、非絶縁で貯蔵された固体粒子が帯電する電圧は、約１ｋＶ未満でもよく、例えば約１Ｖ〜約１０Ｖの範囲内である。
詳細図１７０３は、１７０２のセラミック容器と比較して、１７０４の導電性で接地された容器の場合、間接電荷誘導後の粉末材料５の表面トポグラフィーの変化を示す。固体粒子が放出された後のセラミック容器内には、より微細で高密度の残留物が存在する。
図１８は、レーザー走査型顕微鏡撮影（ＬＳＭ撮影）で固体粒子で被覆された基板（すなわち、固体粒子層）を示す。固体粒子層は、例えば、約６０μｍの平均層厚さを有することができる。固体粒子は、例えば容器から放出されてもよく、前記容器内に、約１５μｍ又は約２５μｍの平均粒子サイズ１８０２を有する粉末、例えばメソカーボンマイクロビーズ(Mesokohlenstoff-Mikrokohle)粉末（ＭＣＭＢ）が配置された。
例えば、ＭＣＭＢ−Ｇ１５粉末を有する容器からの電子ビーム誘起放出を用いて移送された、平均６０μｍの厚さの稠密な粒子層を提供することができる。
１ 電子流
２ 粒子容器
３ 電子ビーム
４ 電子ビーム銃
５ 固体粒子
６ 粒子クラウド
７ 基板
８ ポテンショメータ
９ 蒸気クラウド
１０ 第２の容器、坩堝
１１ 第２のコーティング材料
１０１ 方向
１０１２ 電極
１０１２ａ 活物質
１０１２ｂ 活物質
１０１２ｋ 接点
１０２２ 電極
１０２２ａ 活物質
１０２２ｋ 接点
１０３ 方向
１０３０ 封入部
１０３２ 電解質
１０４ 電子源
１０４０ セパレータ
１０４ａ 第１の電子ビーム源
１０４ｂ 第２の電子ビーム源
１０４ｃ 第３の電子ビーム源
１０６ 偏向装置
１０６ａ 第１の偏向装置
１０６ｂ 第２の偏向装置
１０６ｃ 第３の偏向装置
１０８ａ 第１の衝突領域
１０８ｂ 第２の衝突領域
１１０２ 搬送ローラ
１１０４ 加熱装置
１１０６ アノード
１１１２ 第１の電極
１１１２ｄ 第１の誘電体
１１２２ 第２の電極
１１２２ｄ 第２の誘電体
１１２ｂ 真空
１１４ａ 第１の電子ビーム
１１４ｂ 第２の電子ビーム
１１６ コントローラ
１２ 層
１２１２ 第１の電極
１２１４ 第１のキャリア
１２２２ 第２の電極
１２２４ 第２のキャリア
１２６ エネルギー供給
１２ｈ 空洞
１２ｐ 層の固体粒子
３０２ 第１の集電体構造
３０４ 第２の集電体構造
３０６ コーティング装置
５０２ 繊維
５０２ａ 巻戻しローラー
５０２ｂ 巻き取りローラ
５０８ 搬送ローラ
５１８ 駆動システム
６００ バイポーラプレート
６０ａ 第１の照射像
６０ｂ 第２の照射像
６０４ 酸素
６０４ａ 第１の電子ビーム銃
６０４ｂ 第２の電子ビーム銃
６０８ ガス拡散層
６１１ 伝播領域
６１２ 第１の電極
６１３ 伝播領域
６１４ 電解質
６１６ 第２の電極
６１８ セパレータ
８０２ 真空チャンバ
８０３コーティング面積
８０４ ポンプシステム
８０６ エッチング装置

Claims (15)

  1. 基板（７）をコーティングする方法であって、当該方法は：
    ・前記基板（７）のコーティングされるべき基板表面を、真空中、及び固体粒子が配置される領域の方向に位置決めするステップと；
    ・前記固体粒子で前記基板表面をコーティングするステップであって、前記固体粒子を静電的に帯電させるため、前記固体粒子に電子を導入し、前記静電的帯電によって引き起こされる力は、前記固体粒子を互いに分離し、且つ、前記互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面をコーティングするため、前記基板（７）の基板表面の方向に加速するような、ステップと；
    ・前記基板表面をコーティング材料（１１）の少なくとも一部でコーティングするために、前記コーティング材料（１１）を前記基板表面の方向に気化させるステップであって、
    ・コーティング材料（１１）の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングと、前記互いに分離した固体粒子の少なくとも一部による前記基板表面のコーティングとは、
    時間的及び／又は空間的に互いに重なり合うか、又は
    時間的及び／又は空間的距離を含むか、のいずれかであるステップと；
    を含む方法。
  2. 請求項１に記載の方法であって、
    前記固体粒子が、少なくとも部分的に導電性の壁を含む、粒子容器（２）内に配置され、且つ、
    前記固体粒子への電子の導入は前記容器壁を介して間接的に行われる、方法。
  3. 前記固体粒子に電子を導入する間、前記固体粒子から電子を除去すること、をさらに含み、前記除去は開ループ制御された状態で(gesteuert)又は閉ループ制御された状態で(geregelt)行われる、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 前記電子の導入は開ループ制御された状態(gesteuert)で又は閉ループ制御された状態で(geregelt)行われる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記基板と前記固体粒子との間の電位差を開ループ制御(Steuern)及び/又は閉ループ制御する(Regeln)ステップ、
    をさらに含む方法。
  6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記固体粒子がアキュムレータ活物質、太陽電池活物質、触媒材料、及び／又は固体電解質を含み、及び／又は
    前記固体粒子は、前記固体粒子によって形成された層が疎水性、疎油性及び／又は両疎媒性表面を含むように調整される、
    方法。
  7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記固体粒子に導入される、及び/又は前記固体粒子から除去される電子の量に基づいて、前記互いに分離した固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面のコーティングを制御すること、
    をさらに含む方法。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法であって、前記基板が、前記互いに分離した固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面をコーティングする間に移動される、方法。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法であって、前記基板が、アキュムレータの電極、コンデンサの電極、太陽電池の電極、又は燃料電池の電極を含む、方法。
  10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法であって、
    前記基板が燃料電池のガス拡散層を含み、又は
    前記基板が、アキュムレータの電解質又は燃料電池の電解質を含み、又は
    前記基板が、アキュムレータのセパレータ又は燃料電池のセパレータを含み、又は
    前記基板は、燃料電池の電極、電解質又はガス拡散層を含み、且つ、前記固体粒子は触媒材料を含む、方法。
  11. 基板をコーティングするためのコーティング装置であって、当該コーティング装置は、
    ・固体粒子を受容するための領域を含む容器（２）と、
    ・前記領域の方向に基板（７）の基板表面で前記基板を位置決めするための位置決め装置と、
    ・前記固体粒子に電子を導入するための少なくとも１の電子源と、
    ・前記固体粒子の静電的帯電を制御するために構成されたコントローラ（１１６）であって、前記静電的帯電によって引き起こされる力は、前記固体粒子を互いに分離し、且つ、前記互いに分離された固体粒子の少なくとも一部で前記基板表面をコーティングするため、前記基板（７）の基板表面の方向に加速するような、コントローラと、
    ・さらなる容器（１０）であって、ここで、前記さらなる容器内に配置されたコーティング材料を気化させるように、前記コントローラ（１１６）が構成されている容器と、
    を含むコーティング装置。
  12. 請求項１１に記載のコーティング装置であって、前記コントローラ（１１６）は、
    ・前記固体粒子に導入される電子の量を制御するように、
    ・前記固体粒子から除去される電子の量を制御するように、
    ・前記基板と前記容器（２）との間の電位差を制御するように、及び／又は
    ・前記固体粒子に導入される及び/もしくは前記固体粒子から除去される電子の量に基づいて、前記コーティングを制御するように、
    さらに構成されるコーティング装置。
  13. 請求項１１又は１２に記載のコーティング装置であって、
    ・前記さらなる容器（１０）と前記位置決め装置との間に電界を供給するためのアノード（１１０６）であって、前記コントローラが、前記電界によってプラズマを点火するようにさらに構成されている、アノード、及び／又は
    ・コーティング材料（１１）を気化させるための気化装置、
    をさらに含むコーティング装置。
  14. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のコーティング装置であって、
    前記さらなる容器（１０）は前記容器（２）内に配置され、及び／もしくは前記容器（２）に隣接し；又は、
    前記容器（２）は前記さらなる容器（１０）内に配置され、及び／もしくは前記さらなる容器（１０）に隣接する、
    コーティング装置。
  15. 請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のコーティング装置であって、
    前記位置決め装置は搬送方向を規定し；且つ、
    前記さらなる容器（１０）と前記容器（２）とは、前記搬送方向に沿って延びる間隔をおいて互いに配置されている；
    コーティング装置。
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