WO2011147569A2

WO2011147569A2 - Schichtverbund mit einer eindimensionalen kompositstruktur

Info

Publication number: WO2011147569A2
Application number: PCT/EP2011/002598
Authority: WO
Inventors: Oral Cenk Aktas; Michael Veith; Juseok Lee; Hakima Smail; Marina MARTINEZ MIRÓ
Original assignee: Leibniz-Institut Für Neue Materialien Gemeinnützige Gmbh
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2011-12-01
Also published as: US20130059132A1; DE102010021691A1; EP2576206A2; WO2011147569A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schichtverbund aus zwei Subtraten, welche mit einer haftvermittelnden Schicht verbunden sind, wobei diese haftvermittelnde Schicht eine eindimensionale Kompositstruktur erhält. Dies ermöglicht zum einen eine rein anorganische Verbindung verschiedener Materialien, als auch eine stark verbesserte Verbindung bei Verwendung von Klebemitteln.

Description

Schichtverbund mit einer eindimensionalen Kompositstruktur

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Beschichtungen umfassend eine anorganische eindimensionale Kompositstruktur und diese enthaltende Verbundmaterialien.

Strukturen auf Oberflächen in der Größenordnung von Mikrometern und/oder Nanometern spielen in der aktuellen Forschung eine große Rolle. Dies betrifft insbesondere faserartige Strukturen, welche aus der Natur im Bereich der trockenen Adhäsion, beispielsweise bei Geckos, bekannt sind. Auf eine solche Weise strukturierte Oberflächen ermöglichen aufgrund der auftretenden van-der-Waals-Kräfte eine Adhäsion an beliebigen Oberflächen ohne Zuhilfenahme eines Klebemittels. Beispiele für solche Strukturen sind beispielsweise in WO 01/49776 A2 beschrieben.

Dabei werden die meisten Strukturen dieser Art aus organischen Materialien gewonnen. So beschreibt US 6,099,960 die Herstellung von Fasern im Nanometerbereich, welche auch beschichtet sein können.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Gleichzeitig gibt es das Problem, dass es sehr schwierig ist, bestimmte Materialien miteinander zu verkleben. Meistens wird dazu mindestens ein Klebemittel verwendet. Dennoch sind die erhaltenen Schichtverbunde entweder nicht besonders haltbar, noch für viele unterschiedliche Materialien zu verwenden. Insbesondere wenn anorganische Materialien miteinander oder anorganische Materialien mit organischen Materialien verklebt werden sollen . Die Anmeldung der Anmelderin DE 10 2006 013 484 AI beschreibt die Herstellung eines Element/Elementoxid-Kompositmaterials, das heißt einem Material, das mindestens ein Element und das entsprechende Elementoxid enthält. Die Anmeldung offenbart ein solches Kompositmaterial in der Form von Nanodrähten, welche aus einem Metallkern umgeben von einer Oxidhülle bestehen. Diese lassen sich auf einfache Weise durch chemical vapor deposi- tion (CVD) herstellen.

Aufgabe

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schichtverbund aus mindestens zwei Substraten bereitzustellen, welcher es ermöglicht die Adhäsion zwischen Substraten zu vermitteln. Der Schichtverbund ist auf einfache Weise herstellbar und ermöglicht die Verbindung unterschiedlicher, insbesondere anorganischer Substrate, auch als rein anorganische Verbindung. Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Substraten anzugeben.

Lösung Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindung umfasst auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Schichtverbund aus mindestens zwei Substraten, wobei zwischen den beiden Substraten eine haftvermittelnde Schicht angeordnet ist, welche mindestens eine eindimensionale Kompositstruktur umfasst. Ein solcher Verbund wird normalerweise durch Kontaktierung von Oberflächen beider Substrate erhalten, wobei vor der Kontaktierung mindestens eine der Oberflächen eine eindimensionale Kompositstruktur aufweist. Zusammen mit diesen Oberflächen bildet sich dann der Schichtverbund. Kontaktierung kann dabei ein mechanisches Aneinander- drücken sein, es kann sich aber auch um Kontaktierung durch ei- ne chemische Reaktion, z.B. Aufbau mindestens einer eindimensionalen Kompositstruktur zwischen den Oberflächen handeln.

Dabei ist eine eindimensionale Kompositstruktur ein Komposit aus einem metallischen Kern und einer Metalloxid-Hülle. Die eindimensionale Kompositstruktur kann einen oder mehrere Na- nodrähte des beschriebenen Aufbaus umfassen bzw. daraus bestehen. Neben diesen einfachen, linearen, kabelartigen, eindimensionalen Strukturen kann die eindimensionale Kompositstruktur alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere verzweigte Struk- turen umfassen bzw. daraus bestehen, die aus mehreren, astartig aufeinander aufgewachsenen Nanodrähten der linearen Form aufgebaut sind. Diese beiden Formen können auch als lineare bzw.

verzweigte Nanodrähte bezeichnet werden. Bei der verzweigten Form können die metallischen Kerne der Drähte sich an den Verzweigungen berühren oder die Metallkerne können an den Verzweigungen durch die Metalloxidhülle voneinander getrennt sein. Die eindimensionale Kompositstruktur befindet sich auf einem Sub- strat.

Die Nanodrähte besitzen insbesondere zwei Dimensionen, die im Bereich unterhalb von 200 nm liegen, z.B. im Bereich von 1 bis 200 nm und bevorzugt von 10 bis 100 nm, insbesondere etwa 20 bis 40 nm. Das Verhältnis von Breite zu Länge der Nanodrähte ist im Allgemeinen mindestens 1:3 und bevorzugt mindestens 1:5. Die dritte Dimension liegt in der Regel im Mikrometer und Sub- mikrometerbereich . Die Komposite werden insofern im Sinne der Erfindung als eindimensional bezeichnet, da nur eine ihrer Di- mensionen im nicht im Bereich von unter einem Mikrometer liegt. Der Querschnitt der Nanodrähte ist in der Regel annähernd kreisförmig. Die Nanodrähte der Beschichtung sind dabei zwischen 2 und 10 μτη lang. Eine haftvermittelnde Schicht ist eine Schicht, welche zwischen zwei anderen Materialien angeordnet ist und beide Materialien derart verbindet, dass sie verklebt sind. Dies wird im Sinne der Anmeldung auch als Schichtverbund bezeichnet. Dies bedeutet nicht, dass die beiden Substrate selbst Schichten, wie z.B. Fo- lien, sind. Der Schichtverbund kann daher auch als Materialverbund bezeichnet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die haftvermittelnde eine eindimensionale Kompositstruktur aus ei- nem Metall und einem Metalloxid, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend AI, Ga, In oder Tl. Bevorzugt ist eine eindimensionale Kompositstruktur aus Aluminium und Aluminiumoxid. Die eindimensionale Kompositstruktur kann geringe Mengen an Verunreinigungen, z.B. < 2 % Kohlenstoff, z. B. als Carbide wie Al₄C₃, enthalten. Sie ist jedoch insbesondere frei von Rückstän- den von Templaten oder Katalysatoren.

Bevorzugt sind Nanodrähte, wie bereits aus DE 10 2006 013 848 AI bekannt, wobei auf den Inhalt dieser Schrift explizit Bezug genommen wird.

Die eindimensionale Kompositstruktur wird bevorzugt durch ein MO-CVD-Verfahren (metal organic chamical vapour deposition) erhalten . Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen. In einem ersten Schritt werden metallorganischen Vorläufer

(Precursoren) in die Gasphase überführt und thermolytisch zersetzt, wobei das nichtflüchtige Zersetzungsprodukt sich in der Regel an oder auf dem Substrat anlagert. Die in der Erfindung eingesetzten Vorläufer besitzen die allgemeine Formel

El (OR)_nH₂ wobei El AI, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb oder Zr bedeutet und R für einen aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoff - rest steht und n in Abhängigkeit von der Wertigkeit von El den Wert 1 oder 2 hat . Der aliphatische und alicyclische Kohlenwasserstoffrest ist bevorzugt gesättigt und besitzt beispielsweise eine Länge von 1 bis 20 C-Atomen. Bevorzugt sind Alkyl oder unsubst ituiertes oder Alkyl-substituiertes Cycloalkyl . Der Alkylrest besitzt vorzugsweise 2 bis 15 C-Atome, bevorzugt 3 bis 10 C-Atome und kann linear oder verzweigt sein, wobei verzweigte Alkylreste bevorzugt sind. Als Beispiele seien hier aufgeführt: Ethyl, n- Propyl, n-Butyl und die entsprechenden höheren linearen Homologe, Isopropyl, sek.-Butyl, Neopentyl , Neohexyl und die entspre- chenden höheren Isoalkyl- und Neoalkylhomologe oder 2-

Ethylhexyl . Die alicyclischen Ringe können einen, zwei oder mehr Ringe umfassen, die jeweils mit Alkyl substituiert sein können. Der alicyclische Rest besitzt vorzugsweise 5 bis 10, besonders bevorzugt 5 bis 8 C-Atome. Als Beispiele seien aufge- führt: Cyclopentyl, Cyclohexyl, Methylcyclohexyl , Norbonyl und Adamantyl .

Vorzugsweise kommen erfindungsgemäß Oxidverbindungen zum Einsatz, die keramische Oxide bilden.

Besonders bevorzugt sind Aluminiumalkoxydihydride , die verzweigte Alkoxyreste mit 4 bis 8 C-Atomen aufweisen, insbesondere Aluminium- tert . -butoxydihydrid. Die Herstellung solcher Verbindungen wird in DE 195 29 241 AI beschrieben. Sie können bei- spielsweise durch Umsetzung von Aluminiumhydrid mit dem entsprechenden Alkohol im Molverhältnis 1:1 erhalten werden, wobei das Aluminiumhydrid in situ durch Reaktion eines Alkali- Aluminiumhydrids mit einem Aluminiumhalogenid hergestellt werden kann. Desweiteren wird die Herstellung solcher Verbindungen auch von Veith et al . (Chem. Ber. 1996, 129, 381-384) beschrieben, wobei auch gezeigt wird, dass die Verbindungen der Formel E1(0R)H₂ auch dimere Formen, wie z.B. (El(OR)H₂)2_/ umfassen können. Besonders bevorzugt ist (^tBuOAlH₂) 2- Die Verbindungen werden vorzugsweise in die Gasphase überführt und thermolytisch zersetzt, wobei das nicht flüchtige Zersetzungsprodukt in der Regel an oder auf einem Substrat in Form der Element/Elementoxid-Kompositstruktur gebildet wird. Als

Substrate zum Aufbringen der Beschichtung kommen alle üblichen Materialien in Betracht, beispielsweise Metall, Keramik, Legierungen, Quarz, Glas oder Glas-ähnliche, vorzugsweise inert gegenüber den Ausgangs- und Endprodukten. Die Thermolyse kann z.B. in einem Ofen, an einer induktiv beheizten Oberfläche oder an einer auf einem induktiv geheizten Probenträger befindlichen Oberfläche durchgeführt werden. Bei induktiver Heizung können lediglich leitfähige Substrate, wie beispielsweise Metalle, Legierung oder Graphit verwendet werden. Bei Substraten mit ge- ringer Leitfähigkeit sollte bei induktiver Heizung ein elektrisch leitendender Substratträger oder Ofen verwendet werden. Die Heizung des Substrats kann auch durch Mikrowellen oder Laser erfolgen. Das Substrat kann daher sowohl eine Oberfläche des Reaktionsraums, als auch ein darin platziertes Substrat sein. Der eingesetzte Reaktorraum kann jede beliebige Gestalt aufweisen und aus jedem üblichem inertem Material bestehen, beispielsweise Duran- oder Quarzglas. Es können Reaktorräume mit heißen oder kalten Wänden verwendet werden. Die Heizung kann elektrisch oder mit anderen Mitteln erfolgen, vorzugsweise mit Hilfe eines Hochfrequenzgenerators. Der Ofen, sowie der

Substratträger können beliebige Formen und Größen entsprechend der Art und Form des zu beschichtenden Substrats aufweisen, so kann das Substrat beispielsweise eine Platte, plane Oberfläche, röhrenförmig, zylindrisch, quaderförmig sein oder ein komplexe- re Form aufweisen.

Es kann vorteilhaft sein, den Reaktorraum vor dem Einleiten des Precursors mehrmals mit einem inertem Gas, vorzugsweise Stick- Stoff oder Argon, zu spülen. Außerdem kann es von Vorteil sein, gegebenenfalls ein zwischenzeitliches Vakuum anzulegen, um den Reaktorraum zu inertisieren . Desweiteren kann es vorteilhaft sein, vor dem Einleiten des metallorganischen Vorläufers das zu beschichtende Substrat, beispielsweise Metall, Legierung, Halbleiter, Keramik, Quarz, Glas oder Glasähnlich, auf über 500 °C zu erhitzen, um die Oberfläche zu reinigen.

Die gewünschte Element/Elementoxid-Kompositstruktur entsteht bevorzugt bei Temperaturen von über 400 °C, besonders bevorzugt über 450 °C. Bevorzugt sind Temperaturen von nicht über 1200 °C, insbesondere nicht mehr als 600 °C, z.B. 400 °C bis 1200 °C und vorzugsweise 450 °C bis 650 °C insbesondere bevorzugt 450 °C bis 600 °C. Das Substrat auf bzw. an dem die Thermolyse stattfindet wird dementsprechend auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Die Erzeugung der erfindungsgemäßen Element/Elementoxid-Kompositstruktur ist dabei unabhängig vom ver- wendeten Substratmaterial und dessen Beschaffenheit.

Die (metallorganische) Verbindung, bzw. der Precursor kann aus einem Vorratsgefäß, das bevorzugt auf eine gewünschte Verdamp- fungstemperatur temperiert ist, in den Reaktor eingeleitet werden. So kann es zum Beispiel auf eine Temperatur zwischen -50°C und 120 °C, bevorzugt zwischen -10°C und 40°C temperiert sein. Die Thermolyse im Reaktorraum erfolgt in der Regel bei einem Unterdruck von 10^"6 mbar bis Atmosphärendruck, vorzugsweise in einem Bereich von 10^~4 mbar bis 10^"1 mbar, bevorzugt 10^~4 mbar bis 10^~2 mbar, besonders bevorzugt zwischen 5 · 10^~2 mbar und 2 · 10^"2 mbar. Zur Erzeugung des Vakuums kann ausgangsseitig ein Vakuumpumpensystem an den Reaktor angeschlossen werden. Es kön- nen alle üblichen Vakuumpumpen verwendet werden, bevorzugt ist eine Kombination aus Drehschieberpumpe und Turbomolekularpumpe oder eine Drehschieberpumpe. Zweckmäßigerweise ist auf der Seite des Reaktorraums das Vorratsgefäß für den Precursor ange- bracht und auf der anderen Seite das Vakuumpumpensystem.

Bei Erhitzung des Substrats durch Induktion können z.B. quad- ratzentimetergroße , elektrisch leitende Metallplättchen oder - folien als Substrat in einem Reaktionsrohr aus Duran- oder Quarzglas angeordnet werden. Bei Anpassung der Dimensionen der Apparatur sind ebenso Substratflächen im Bereich von Quadratdezimetern bis hin zu mehreren Quadratmetern möglich. An dem Reaktionsrohr sind eingangsseitig das auf die gewünschte Verdampfungstemperatur temperierte Vorratsgefäß mit dem Precursor und ausgangsseitig ein Vakuumpumpensystem angeschlossen. Das Reaktionsrohr befindet sich in einem Hochfrequenzinduktionsfeld, mit dessen Hilfe die Substratplättchen oder -folien auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden. Nach Einstellen des gewünschten Drucks und Einleiten des Precursors wird das Substrat mit der Element/Elementoxid-Kompositstruktur bedeckt.

Es ist vorteilhaft, die Flussrate des Precursors mit einem Ventil zu regulieren. Das Ventil kann manuell oder automatisch gesteuert werden.

Durch Variation eines oder mehrerer Prozessparameter ausgewählt aus Substrattemperatur, Gasdruck, Precursorvorlagentemperatur , Precursorfluss (Menge an eingeleitetem Precursor pro Zeiteinheit) und Bedampfungszeit kann die Morphologie der Ele- ment/Elementoxid-Kompositstruktur gesteuert werden.

Um die erfindungsgemäße Kompositstruktur zu erhalten ist beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 450 °C und 600 °C bei einem Druck zwischen 1 · 1CT² bis 10 · 10^"2 mbar, bevorzugt zwischen 2 · 10^"2 bis 5 · 1CT² mbar eine Bedampfungszeit von bis zu 10 Minuten, bevorzugt unter 5 Minuten, besonders bevorzugt zwischen 1 und 5 Minuten oder von 10 bis 60 Minuten durchgeführt .

Als Substrate können unterschiedliche Materialien eingesetzt werden, beispielsweise Metall, Legierung, Halbleiter, Keramik, Quarz, Glas oder Glasähnlich, bevorzugt Substrate sind Metalle oder Legierungen, wie Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Eisen, ver- chromte Oberflächen, und Glas oder glasähnliche Substrate.

In einer weiteren A sführungsform umfasst die haftvermittelnde Schicht ein Klebemittel oder Haftmittel . Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Klebemittel auf die eindimensionale Kompositstruktur, welche auf der Oberfläche eines der Substrate aufgebracht wurde, und diese Oberfläche des Substrats mit der Oberfläche des zweiten Substrats in Kontakt gebracht wird, auf der das Klebemittel oder Haftmittel aufgetragen ist. Dadurch bildet sich der Schichtverbund mit einer haftvermittelnden Schicht mit einer eindimensionalen Kompositstruktur und einem Klebemittel oder Haftmittel. Dadurch kommt es zu einer Wechselwirkung zwischen der eindimensionalen Kompositstruktur und dem Klebe- oder Haftmittel. In der haftvermittelnden Schicht ist das Klebemittel mit Vorteil bereits ausgehärtet. Das Klebemittel kann auf einem zweiten Substrat aufgebracht sein. Die Wechselwirkung mit der eindimensionalen Kompositstruktur kann dann dadurch erreicht werden, dass die mit dem Klebe- oder Haftmittel beschichtete Oberfläche des zweiten Sub- strats in Kontakt mit einer eindimensionalen Kompositstruktur auf der Oberfläche des ersten Substrats gebracht wird.

Auf diese Weise weist die haftvermittelnde Schicht bevorzugt einen Schichtaufbau auf. Ausgehend von der Oberfläche des ersten Substrats ist gegebenenfalls eine Schicht einer eindimensionalen Kompositstruktur angeordnet. Darüber liegt ein Bereich, welcher die eindimensionale Kompositstruktur und das Klebemittel umfasst. Darüber besteht die haftvermittelnde Schicht bis zur Oberfläche des zweiten Substrats aus dem Klebemittel. Die haftvermittelnde Schicht kann auch noch weitere Schichten umfassen .

Als Klebemittel oder Haftmittel können dem Fachmann bekannte Klebstoffe verwendet werden. Es kann sich um Ein-, Zwei- oder

Mehrkomponentenklebstoffe handeln. Dies sind beispielsweise Ac- rylatdispersionen, Polymethylmethacrylate , Polyvinylacrylate , Polyester, Polyurethane, Natur- oder Synthesekautschukmassen oder Silikone. Es kann sich auch um Copolymerisate handeln.

Klebe- oder Haftmittel bestehen üblicherweise aus einem Elastomer, einem Klebharz, einem Weichmacher und einem phenolischen Antioxidans. Als Elastomer können Naturkautschuk, Styrol-Dien- Blockcopolymere , insbesondere Styrol - Isopren-Stryrol - Blockcopolymere . Als Weichmacher werden in der Regel Mineralöle eingesetzt .

Es kann sich um ein härtbares Klebemittel handeln, welches beispielsweise durch Wärme oder Bestrahlung, z.B. UV-Strahlung, härten lässt.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Klebemittel ein druckempfindliches Klebemittel, wie es beispielsweise in Selbstklebebändern eingesetzt wird. Solche Klebemittel sind dem Fachmann bekannt .

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Struktur der Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur einen großen Einfluss auf die Adhäsion von auf dieser Beschichtung aufgebrachten Klebemitteln hat. Es geht dabei nicht um die vom Gecko bekannte trockene Adhäsion, sondern die Wechselwirkungen zwischen einem Klebemittel und der eindimensionalen Kom- positstruktur , bzw. der Adhäsion zwischen zwei Substraten, vermittelt durch eine Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur und ein Klebe- oder Haftmittel.

Die anorganische eindimensionale Kompositstruktur ist auch deutlich steifer als die organischen Strukturen, welche für die trockene Adhäsion erforderlich sind. So zeigen die Strukturen keine trockene Adhäsion. Die Struktur, Dichte und Dicke der eindimensionalen Kompositstruktur lässt sich, wie bereits beschrieben beispielsweise durch die Dauer der thermischen Zer- setzung steuern.

So führt eine thermische Zersetzung des Precursors von nur 1 bis 5 Minuten nur zu einer geringen Belegung des Substrats mit der eindimensionalen Kompositstruktur . Eine längere thermische Zersetzung führt zu einer dichteren Belegung der Oberfläche des Substrats mit der eindimensionalen Kompositstruktur . Im Gegensatz zur trockenen Adhäsion wurde nun gefunden, dass die Adhäsion eines Substrats, welche über eine Klebeschicht mit dem mit der eindimensionalen Kompositstruktur beschichteten Substrats, verbunden ist, sich durch die Struktur der eindimensionalen

Kompositstruktur steuern lässt. Dies bedeutet, dass die Adhäsion innerhalb eines entsprechenden Schichtverbunds mit einer haftvermittelnden Schicht mit einer eindimensionaler Kompo- sitstruktur und einem Klebemittel oder Haftmittel durch die eindimensionale Kompositstruktur gesteuert werden kann. Bei einer geringen Belegung nimmt die Adhäsion stark zu. Beide Substrate - vermittelt durch die haftvermittelnde Schicht - haften deutlich besser aneinander, als mit einer haftvermittelnden Schicht nur mit dem Klebemittel oder Haftmittel .

Mit Vorteil liegt die Dicke der eindimensionalen Kompositstruktur in der haftvermittelnden Schicht unter 300 nm, bevorzugt unter 150 nm. Sie kann zwischen 50 nm und 300 nm, bevorzugt zwischen 50 und 150 nm liegen. Die haftvermittelnde Schicht ist dabei bevorzugt zwischen 300 nm und 100 μττι dick, bevorzugt zwischen 10 pm und 50 μπι. Es kann sein, dass die Kompositstruktur nur in einem Teil der haftvermittelnden Schicht vorhanden ist.

Je länger die thermische Zersetzung des Precursors durchgeführt wird, d.h. je dicker und ausgeprägter die eindimensionale Kompositstruktur wird, desto mehr nimmt die Adhäsion eines zweiten Substrats vermittelt durch eine haftvermittelnde Schicht mit einem Klebemittel oder Haftmittel und der eindimensionalen Kompositstruktur. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, nimmt man an, dass sich beim Ablösen des zweiten Substrats mit zunehmender Dicke der eindimensionalen Kompositstruktur auch ein Teil der eindimensionalen Kompositstruktur vom ersten Sub- strat mit abgezogen wird. Die Abnahme an Adhäsion wäre demnach nicht auf eine Abnahme der Adhäsion zwischen Klebemittel und eindimensionaler Kompositstruktur zurückzuführen. Es kommt vielmehr zu einer Ablösung der Kompositstruktur, d.h. der haftvermittelnden Schicht vom ersten Substrat .

Dies steht im Gegensatz zur trockenen Adhäsion, wo eine Zunahme der Oberfläche auch zu einer Zunahme der Adhäsion führt. Es ist vielmehr von entscheidender Bedeutung, dass die eindimensionale Kompositstruktur auf eine bestimmte Weise ausgebildet ist.

Für haftvermittelnde Schichten, welche ein Klebemittel und/oder Haftmittel aufweisen ist daher eine eindimensionale Kompositstruktur mit einer Dicke von unter 300 nm bevorzugt, besonders bevorzugt unter 150 nm.

Die eindimensionale Kompositstruktur erlaubt es, die durch Kle- bemittel vermittelte Adhäsion zwischen den Substraten stark zu erhöhen. Dabei ist es gerade von Vorteil, dass sich die eindimensionale Kompositstruktur gerade auf anorganischen Substraten einfach in einem Schritt erzeugen lässt. Dadurch lassen sich Verbundwerkstoffe von Materialien herstellen, welche normaler- weise nur schwer zu verkleben sind, wie beispielsweise Glas, Metalle und Keramiken mit organischen Substraten.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht die haftvermittelnde Schicht nur aus anorganischen Bestandteilen. Dies bedeutet, dass die beiden Substrate durch eine rein anorganische Schicht zusammengehalten werden. Mit Vorteil besteht die haftvermittelnde Schicht nur aus mindestens einer eindimensionalen Kompositstruktur. Bevorzugt weist die haftvermittelnde Schicht in diesem Fall eine Dicke von maximal 20 μιη auf, bevorzugt maximal 15 μηι. Die Dicke kann mindestens 500 nm betragen, bevorzugt mindestens 1 μπι. Bevorzugt ist eine Dicke der Schicht zwischen 1 μιτι und 15 μιη .

Solche eindimensionalen Kompositstrukturen sind mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhältlich, wenn die Dauer der thermischen Zersetzung über 10 Minuten, bevorzugt über 30 Minu- ten beträgt . Abhängig von der gewünschten Dicke der Schicht kann die Beschichtung auch mehrere Stunden dauern, beispielsweise 5 Stunden, bevorzugt ist eine thermische Zersetzung von 10 bis 60 Minuten. Mit Vorteil findet die thermische Zersetzung auf beiden Substraten statt.

Dadurch ist es möglich Substrate über eine rein anorganische Schicht zu verbinden. Als Substrate kommen in diesem Fall alle Materialien in Frage, welche die thermische Zersetzung überstehen. Dies sind vor allem die Substrate, welche für die Herstellung der eindimensionalen Kompositstruktur angeführt wurden.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtverbunds mit mindestens zwei Substraten mit kontrollierter Adhäsion zwischen den Substraten. Dabei wird in einem ersten Schritt wie bereits beschrieben durch thermische Zersetzung auf einem ersten Substrat eine eindimensionale Kompositstruktur erzeugt.

In einem zweiten Schritt wird die hergestellte eindimensionale Kompositstruktur mit einem Klebemittel, welches auf der Ober- fläche eines zweiten Substrats aufgebracht sein kann oder in einem weiteren Schritt mit dem zweiten Substrat kontaktiert wird, kontaktiert. Dies kann einfaches Auftragen, wie Streichen, Sprühen, Rakeln sein. Es kann sich aber auch um ein mit dem Klebemittel beschichtetes zweites Substrat handeln.

Durch die Bedingungen der thermischen Zersetzung, ausgewählt aus Druck, Temperatur und Dauer der thermischen Zersetzung, lässt sich auf einfache Weise die Stärke der durch den Schicht- verbünd vermittelten Adhäsion zwischen den mindestens zwei Substraten kontrollieren. Wie bereits ausgeführt ist es vor allem die Dauer der thermischen Zersetzung, welche die Adhäsionskraft der resultierenden haftvermittelnden Schicht bestimmt.

Als zweites Substrat kommen alle Arten von Materialien in Betracht. Es kann sich um organische oder anorganische Materialien handeln. Es können natürliche oder synthetische Materialien sein.

Es kann sich auch um ein ebenfalls mit einer eindimensionalen Kompositstruktur beschichtetes Substrat handeln. In diesem Fall werden beide Substrate über die Klebe- oder Haftmittelschicht miteinander verbunden.

Ebenso kann das aufgebrachte zweite Substrat auf einer anderen Oberfläche mit einem Klebe- oder Haftmittel beschichtet sein. Dies kann beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband sein. Auf die zweite Seite des Klebebandes kann wieder ein mit einer ein- dimensionalen Kompositstruktur beschichtetes Substrat aufgebracht werden.

Die Möglichkeit einen Schichtverbund mit kontrollierter Adhäsi- on vor allem mit anorganischen Substraten auf einfache Weise zu erhalten, eröffnet eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Da die eindimensionale Kompositstruktur auf vielen vor allem anorganischen Substraten, wie Keramik, Metallen oder Glas, aufgebracht werden kann, ist es möglich Kombinationen von Materia- lien deutlich verbessert zu verkleben. Dies kann beispielsweise das Aufbringen von Folien auf Metall oder Glasoberflächen sein. Die zweiten Substrate können beispielsweise Textilien sein, z.B. Gewebe, Gewirke, Fasermatten, Vliesmatten, Filze, Teppiche oder Maschenwaren. Bei den Textilfasern kann es sich um organische oder anorganische Fasern handeln.

Es können auch Baustoffe sein, wie z.B. Mauerwerke, aus Stein, Ziegeln, Kalksandsteinen, Beton, Putz, Kacheln, Klinker oder Gipsplatten . Beispiele für Metalle oder Metalllegierungen sind Stahl, einschließlich Edelstahl, Chrom, Kupfer, Titan, Zinn, Zink, Messing und Aluminium. Ein Beispiel für Halbleiter ist Silicium. Beispiele für Glas sind Natronkalkglas, Borosilicatglas , Bleikristall und Kieselglas. Es kann sich z.B. um Flachglas, Hohl- glas wie Behälterglas, oder um Laborgeräteglas handeln. Bei der Keramik handelt es sich z.B. um eine Keramik auf Basis der Oxide Si0₂, Al₂0₃, Zr0₂ oder MgO oder der entsprechenden Mischoxide.

Beispiele für den Kunststoff, der, wie auch das Metall, als Fo- lie vorliegen kann, sind Polyethylen, z.B. HDPE oder LDPE, Polypropylen, Polyisobutylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Poly- vinylidenchlorid, Polyvinylbutyral , Polytetrafluorethylen, Po- lychlortrifluorethylen, Polyacrylate , Polymethacrylate wie Po- lymethylmethacrylat , Polyamid, Polyethylenterephthalat , Poly- carbonat, regenerierte Cellulose, Cellulosenitrat , Celluloseacetat, Cellulosetriacetat (TAC) , Celluloseacetatbutyrat oder Kautschuk-Hydrochlorid.

Selbstverständlich kann das Substrat vorbehandelt oder mit min- destens einer Oberflächenschicht versehen sein. Solche Oberflächenschichten können aus den vorstehend genannten Materialien sein. Bei der Oberflächenschicht kann es sich z.B. um eine Me- tallisierung, eine Emaillierung, eine Glas- oder Keramikschicht handeln.

Bei dem Substrat kann es sich z.B. um Platten, Rohre, Gehäuse, Karosserien, Wände, Decken, Folien, Textilien wie Vliese usw. handeln .

Abhängig von ihrer Beständigkeit in Bezug auf die Bedingungen der MOCVD können die zweiten Substrate auch als Substrate für die eindimensionalen Kompositstruktur verwendet werden.

Bevorzugt sind Schichtverbunde mit Metal- und Keramiksubstraten . Die erfindungsgemäßen Schichtverbunde können in vielen Bereichen verwendet werden. Beispiele sind Anwendungen wie Arbeitsgerätschaften und Teile davon, Vorrichtungen, Gegenstände und Maschinen für gewerbliche oder industrielle Zwecke und Forschung und Labor und Teile davon, Fortbewegungs- und Transport - mittel und Teile davon, Haushaltsgegenstände und Arbeitsgerätschaften für den Haushalt und Teile davon, Ausrüstungen, Geräte und Hilfsmittel für Spiel, Sport und Freizeit und Teile davon, Geräte, Hilfsmittel und Vorrichtungen für medizinische oder hygienische Zwecke und Teile davon, Implantate und Prothesen für medizinische Zwecke und Teile davon und Bauwerke und Teile davon, Schutzeinrichtungen und Teile davon, Geräte, Hilfsmittel und Vorrichtungen für Luft- und Wasserbehandlung, Produktionsanlagen und Teile davon und Teile davon oder Textilmaterialien und Teile davon eingesetzt werden. Konkrete Beispiele für An- Wendungen für Gegenstände, Gerätschaften oder Bauwerke oder

Teile davon, die als Substrate mit der Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur versehen werden können, werden im Folgenden genannt . Beispiele für Bauwerke und Teile davon, die mit den Schichten versehen werden können, sind Fassadenelemente, Verkleidungen, Blechdächer, Dachziegel, -steine, -elemente, Bausteine allge- mein (Ziegel, Klinker), Dächer aller Art, Zementfassaden, Holzfassaden, Glasfassaden, Pflastersteine, Wegelemente, Wegplatten (z.B. Verbundsteine), Sanitärkeramik (z.B. Spülbecken, Waschbecken, Badewannen) , Garagentore, Fenster und Türen, sowie Fenster- und Türrahmen, Fußböden, Wände und Decken, Elemente und Verkleidungen für Industriebauten (z.B. Lagerhallen), Stadtmobiliar (z.B. Poller, Bänke, Müllboxen, Abfalleimer), Schilder (z.B. Werbung, Verkehrsschilder), Infovitrinen, Schaukästen, Informationskioske, Beleuchtungselemente, Lampen und Leuchtmittel, Lampenschirme, Reflektoren, Abdeckgläser , insbesondere von Halogenlampen, Verteilerkästen, Leitplanken und -pfosten, Reflektoren (z.B. Katzenaugen), Oberflächen für reflektierende und retroreflektierende Folien (z.B. im Verkehrsbereich, auf Automobilen etc.), Telefonzellen, Projektionswände (z.B. Videowände, Autokino) , Mülltonnen, Kühlanlagen und Wärmetauscher (z.B. Verdampferlamellen in Klimageräten), Treibhäuser (Glas), Lärmschutzwände (z.B. an Autobahnen), Springbrunnen und Schallschutzwände aus allen Materialien.

Beispiele für Fortbewegungs- und Transportmittel und Teile da- von, die Teile der mit Hilfe der Erfindung hergestellten Verbundwerkstoffe sein können, sind Karosserieteile, Zier- und An- bauelemente (z.B. Spoiler, Radkastenverbreiterungen), Teile von Fahr- und Motorrädern (z.B. Rahmen, Felgen und Schutzbleche), Verdecke, Flugzeuge, Schiffe und Aufbauten und Rümpfe davon.

Beispiele für Arbeitsgerätschaften und Teile davon, die die mit Hilfe der Erfindung hergestellten Verbundwerkstoffe enthalten können sind Baumaschinen, optische Sensoren, Schaugläser, Gerä- te zur Lebensmittelproduktion, Transportbänder, Fördermaschinen, Produktionsmaschinen und Rohre.

Es können auch Haushaltsgegenstände und Arbeitsgerätschaften für den Haushalt und Teile davon sein. Beispiele hierfür sind Kaffeemaschinen, Küchengeräte und -maschinen, Bestecke, Geschirr, Gläser, Küchenutensilien, Telefone, Schalter und Lampen . Beispiele für weitere Verwendungen sind Gegenstände für Ausrüstungen; Geräte und Hilfsmittel für Spiel, Sport und Freizeit und Teile davon. Dies können Zäune, Gartenzäune und Einfriedungen, Handys, Uhrgläser (z.B. Armband-, Wand- oder Bahnhofsuhren) , photographische Medien; Gartenmittel, Skis, Snowboards , Surfbords, Golfschläger und Hanteln sein.

Beispiele für Geräte, Hilfsmittel und Vorrichtungen für medizinische Zwecke und Teile davon, sind Verkleidungen und Gehäuse von medizinischen Geräten, medizinische Geräte, chirurgische Instrumente und Bestecke, endoskopische Fenster, Dentaleinrichtungen (z.B. Behandlungsstühle, Bohrer, Handteile, Lampen) und Implantate .

Beispiele für Vorrichtungen, Gegenstände und Maschinen für ge- werbliche oder industrielle Zwecke und Forschung und Labor und Teile davon, sind Labortische (z.B. für Chemie oder Biotechnologie) , Werkbänke, mikroskopische Träger, Objektträger, superhydrophile Sensoren (z.B. optische Sensoren, Chemo- und Biosensoren) , optische Instrumente (z.B. Mikroskope, Linsen, Spie- gel , Fenster) . Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Verbindung von mindestens zwei Substraten.

In einem ersten Schritt werden beide Substrate so angeordnet, dass mindestens jeweils ein Bereich ihrer Oberflächen in einem Abstand von maximal 20 μπ\, bevorzugt maximal 15 μηι, besonders bevorzugt bis maximal 10 im. Der Abstand kann auch zwischen 100 nm und 10 ]im betragen. Abstand bedeutet dabei die kürzeste Strecke zwischen den Oberflächen von jeweils zwei Substraten, welche jede Oberfläche der Substrate nur einmal schneidet.

Danach wird auf beiden Substraten, wie bereits beschrieben, ei- ne thermische Zersetzung unter Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur durchgeführt. Dabei kommt es zum Aufwachsen der eindimensionalen Kompositstruktur auf der Oberfläche der beiden Substrate. Wie bereits beschrieben, kann die Struktur der eindimensionalen Kompositstruktur durch den Druck, die Sub- strattemperatur und die Zeit gesteuert werden. Um eine Verbindung der beiden Substrate zu erreichen, kann es möglich sein, dass die thermische Zersetzung für längere Zeit durchgeführt wird . Bevorzugt wird die thermische Zersetzung bei 450 bis 600 °C mit einem Druck zwischen 2 · 10^"2 mbar und 5 · 10^"2 mbar für 10 bis 60 Minuten durchgeführt. Mit Vorteil wird von den Substraten im Wesentlichen der Bereich erhitzt, welcher miteinander verbunden werden soll. Dadurch kann die Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur auf anderen Bereichen der Substrate verhindert werden . Dies führt zu einer rein anorganischen Verbindung der beiden Substrate, welche außerdem über einen breiten Temperaturbereich stabil ist. Im Falle einer Al/Al₂0₃-Kompositstruktur kann eine stabile Verbindung für einen Temperaturbereich von Raumtempera- tur bis zu 600 °C erreicht werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird das verbundene Substrat zusätzlich einer Temperaturbehandlung unterzogen. Bevorzugt ist dies eine Temperaturbehandlung zwischen 700 °C und 1000 °C, bevorzugt zwischen 700 °C und 800 °C.

Bei diesen Temperaturen schmilzt der Kern der Element/Elementoxid-Kompositstruktur, welcher aus dem Element besteht und tritt nach außen. Dabei bilden sich neue eindimensio- nale Kompositstrukturen, welche neue Verbindungen zwischen den bereits bestehenden Kompositstrukturen führen. Dadurch wird die Verbindung zwischen den Substraten weiter verstärkt. Die Temperaturbehandlung kann auch durch Laser oder Plasma durchgeführt werden .

Die Temperaturbehandlung wird bevorzugt für mehrere Stunden durchgeführt, beispielsweise zwischen 1 und 10, bevorzugt zwischen 1 und 5 Stunden. Bei der Temperaturbehandlung kommt es, bedingt durch den

Kern/Hülle-Aufbau der eindimensionalen Kompositstruktur zur Ausbildung weiterer Nanodrähte, was die Verbindung der beiden Substrate verstärkt. Die Verbindung kann auch dadurch erreicht werden, dass man zwei Substrate mit einer Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur kontaktiert und wie beschrieben Hitzebehan- delt. Auch dadurch kommt es zur Ausbildung eines Schichtverbunds mit einer rein anorganischen haftvermittelnden Schicht.

Als Substrate können alle Substrate verwendet werden, welche die Bedingungen der thermischen Zersetzung überstehen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Beschichtung auf einem Substrat umfassend eine anorganische eindimensionale Kompo- sitstruktur, welche eine Element/Elementoxid-Struktur ist und eine Dicke von unter 300 nm aufweist, bevorzugt zwischen 50 und 300 nm, besonders bevorzugt zwischen 100 und 300 nm

Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung einer Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur zur Steuerung der Adhäsionsfähigkeit der mit der Beschichtung beschichteten Oberfläche. Die Beschichtung kann bevorzugt dazu verwendet werden die Haftung von Klebemittel auf Substraten zu steu- ern. Dies kann auch nur Teile der Oberfläche von Substraten betreffen. Die Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur kann dabei die Adhäsion erhöhen, aber auch - wie beschrieben - verringern. Bevorzugt ist eine Erhöhung der Adhäsion .

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verbundmaterial, welches eine eindimensionale Kompositstruktur in einer Matrix umfasst. Durch das Einlagern der anorganischen eindimensionalen Kompo- sitstruktur kann insbesondere die Härte des Matrixmaterials erhöht werden . Mit Vorteil handelt es sich um eine organische Matrix und damit um ein organisch-anorganisches Verbundmaterial. Die Matrix ist insbesondere ein organisches Polymer, welches linear oder vernetzt sein kann. Als Polymere kommen dabei Harze, Polycarbona- te, aromatische Polyester, wie z.B. PET PEN oder PETG, Acrylate oder Methacrylate wie z.B. PMMA, sowie Polyolefine. Es können auch Copolymere oder Mischungen der genannten Polymere sein. Bevorzugt sind Acrylate, Polymethylmethacrylate oder Polyviny- lacrylate .

Das Verbundmaterial kann auf ähnliche Weise hergestellt werden, wie das Herstellen des bereits beschriebenen Verbundwerkstoffes zum Verkleben von Substraten. Dazu wird zunächst auf einem Substrat eine Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompo- sitstruktur hergestellt. Dies erfolgt wie bereits beschrieben durch die thermische Zersetzung eines Precursors auf der Oberfläche eines Substrats unter Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur . Auf diese eindimensionale Kompositstruktur auf der Oberfläche des Substrats wird ein Matrixbildner aufgebracht. Bei dem Matrixbildner handelt es sich um eine Zusammensetzung, welche in die Matrix des Verbundmaterials umgewandelt werden kann. Dies kann durch chemische und/oder durch physikalische Vorgänge, wie zum Beispiel Polymerisation, Polykondensation aber auch durch Verdampfen von Lösungsmittel der Zusammensetzung geschehen.

Im Falle einer Polymerisation oder Polykondensation kann die Zusammensetzung Monomere, Oligomere oder Polymere enthalten, welche zu der Matrix polymerisieren oder polykondensieren können, insbesondere durch polymerisierbare und polykondensierbare Gruppen . Als Matrixbildner können dem Fachmann bekannte organische Polymere eingesetzt werden, z. B. Polyacrylsäure , Polymethacrylsäu- re, Polyacrylate, Polymethacrylate , Polyolefine, z. B. Polybu- tadien, Polystyrol, Polyamide, Polyimide, Polyvinylverbindun- gen, wie Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol , Polyvinylbutyral , Polyvinylacetat und entsprechende Copolymere, z. B. Poly (ethylenvinylacetat ) , Polyester, z. B. Polyethylenterephtha- lat oder Polydiallylphthalat , Polyarylate, Polycarbonate , Poly- ether, z. B. Polyoxymethylen, Polyethylenoxid oder Polyphenyle- noxid, Polyetherketone , Polysulfone, Polyepoxide und Fluorpolymere, z. B. Polytetrafluorethylen . Es können auch Vorstufen davon verwendet werden. Bevorzugt sind funktionelle Gruppen enthalten, über die eine Vernetzung möglich ist. Solche Gruppen sind beispielsweise Epoxid- , Hydroxy- , Ether-,

Amino-, Monoalkylamino- , Dialkylamino, gegebenenfalls substituierte Amino-, Amid- , Carboxy- , Vinyl-, Allyl-, Alkinyl-, Acryl- , Acyloxy- , Methacryl-, Methacryloxy- , Mercapto-, Cyano-, Alko- xy- , Isocyanato-, Aldehyd-, Alkylcarbonyl - , Säureanhydrid- und Phosphorsäuregruppe .

Der Matrixbildner kann auch noch weitere Additive enthalten sein, die in der Technik üblicherweise je nach Zweck und gewünschten Eigenschaften zugegeben werden.

Konkrete Beispiele sind Thixotropiermittel , Vernetzungsmittel, Lösungsmittel, Farbstoffe, UV-Absorber, Gleitmittel, Verlaufsmittel, Netzmittel, Haftvermittler und Starter. Als Starter kommen alle geläufigen und dem Fachmann bekannten

Starter/Startsysteme in Frage, einschließlich radikalischer Photostarter, radikalischer Thermostarter , kationischer Photo- Starter, kationischer Thermostarter und beliebiger Kombinationen derselben.

Abhängig von der Zusammensetzung des Matrixbildners kann eine Härtung vorgenommen werden. Dies kann beispielsweise durch Bestrahlung oder Wärmebehandlung geschehen.

Bei der Härtung des Matrixbildners bildet sich die Matrix.

Durch die Umhüllung der eindimensionalen Kompositstruktur mit der Matrix kommt es zur Ausbildung des Verbundmaterials.

Nach der Härtung wird das Verbundmaterial von der Oberfläche des Substrats abgelöst . Dabei wird mindestens ein Teil der eindimensionalen Kompositstruktur, welche in der organischen Mat- rix eingelagert ist, mit abgelöst. Das erhaltene Verbundmaterial kann auch nur die Oberfläche der gehärteten Matrix umfassen.

Mit Vorteil handelt es sich bei der eindimensionalen Kompositstruktur, um eine Kompositstruktur , welche nur geringe Adhä- sion aufweise, wie die Kompositstrukturen, welche über 10 Minuten abgeschieden wurden. In diesem Fall entspricht das Klebemittel dem Matrixbildner. Aufbringen des Klebemittels der Bildung der Matrix. Beim Ablösen sind die Adhäsionskräfte zwischen Klebemittel und eindimensionaler Kompositstruktur stärker als die Haftung des Verbundmaterials auf dem Substrat oder der nicht in die Matrix eingelagerte Teil der eindimensionalen Kompositstruktur .

Auf diese Weise kann das eindimensionale Kompositstruktur in eine Matrix eingelagert werden. Das so erhaltene Verbundmaterial kann nicht nur erhöhte Härte aufweisen. Die Struktur der eindimensionalen Kompositstruktur kann auf diese Weise auch auf das Verbundmaterial übertragen werden. Auf diese Weise kann auch die hergestellte Oberfläche des Verbundmaterials besondere Eigenschaften, wie veränderte Adhäsion, aufweisen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung von MOCVD, insbesondere zur Herstellung der eindimensionalen Kompositstruktur. Die Vorrichtung enthält alle dem Fachmann bekannten Merkmale einer MOCVD-Vorrichtung . Diese wurden auch schon bei der Beschreibung der Herstellung der eindimensionalen Kompositstruktur näher erläutert. Eine solche Vorrichtung bzw. Apparatur weist, neben den bereits beschriebenen Bestandteilen, zumindest eine CVD-Kammer (Reaktionsrohr) , einen Precursor- Einlass sowie einen Probenhalter auf. Der Probenhalter dient der Fixierung des Substrats im Precursorstrom . Der Probenhalter weist meistens eine entsprechend angepasste Oberfläche auf, welcher die Anbringung eines Substrats erlaubt. In herkömmlichen CVD-Vorrichtungen verläuft der Precursorstrom in der CVD- Kammer horizontal, d.h. der Precursor gelangt aus dem Vorlage- gefäß in die CVD-Kammer, diffundiert über den Probenhalter und das darauf aufgebrachte Substrat, wobei es auf der Oberfläche des Substrats zur thermischen Zersetzung des Precursors kommt. Der nicht zersetzte Precursor wird durch das ausgangs an die CVD-Kammer angeschlossene Vakuumsystem entfernt. Um eine gleichmäßige und effiziente thermische Zersetzung auf dem Substrat zu erreichen, ist die Oberfläche des Probenhalters, auf welchem das Substrat aufgebracht wird, relativ zum Gasstrom um 30° bis 45° geneigt. Dadurch ist eine lange Kontaktzeit des termischen Precursors mit dem Substrat möglich. Da meistens planare Substrate mit CVD behandelt werden, ist auch die zu behandelnde Oberfläche des Substrats in einem ähnlichen Winkel relativ zum Precursorstrom angeordnet. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Apparatur ist der Precursorstrom vertikal an- geordnet. Dabei kann es, abhängig von der Ausrichtung des Pre- cursoreinlasses , auch zu einer Abweichung von der Vertikalen von bis zu 20° kommen. Unabhängig von dem Verlauf des Precur- sorstroms vor oder hinter der CVD-Kammer, bedeutet vertikal hier die Ausrichtung des Precursorstroms in dem Bereich der CVD-Kammer, in welchem die thermische Zersetzung stattfindet. Mit Vorteil wird der Precursor oberhalb des Probenhalters in die CVD-Kammer geleitet. Das Vakuumsystem ist dann dementsprechend unterhalb des Probenhalters angeordnet .

Außerdem ist die Oberfläche des Probenhalters, auf welcher das Substrat aufgebracht ist, so angeordnet, dass der Precur- sorstrom diese Oberfläche in einem Winkel zwischen 70° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 110°, bevorzugt zwischen 85° und 105°, besonders bevorzugt 90° trifft. Dies gilt insbesondere für planare Substrate. Für eine gleichmäßige Beschichtung ist es weiterhin wesentlich, dass auch der Precursorstrom in gleichen Winkelbereichen auf die Oberfläche das aufgebrachten Substrats trifft. Abhängig von der Form des Substrats ist es auch möglich, dass der Winkelbereich nur für einen Teil der

Oberfläche erreicht wird. Mit Vorteil werden die Winkelbereiche für mindestens 70% der zu behandelnden Substratoberflächen erreicht . In einer weiteren Ausführungsform kann der Substrathalter drehbar gelagert sein und so die Drehung des Substrats ermöglichen.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Precursor über eine Düse in die CVD-Kammer geleitet. Mit Vorteil handelt es sich um eine temperierte Düse, damit die Zerstetzung des Precursors verhindert werden kann. Es kann sich um beliebige dem Fachmann bekannte Temperiermethoden handeln, wie zum Beispiels Kühlung durch Durchleiten einer Flüssigkeit, bspw. Wasser oder Öl. Statt Kühlung kann die Düse auch auf eine bestimmte Temperatur geheizt werden. Wichtig ist, dass über den Zeitraum der thermischen Zersetzung die Temperatur der Düse konstant gehalten werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Mittel zum Heizen des Substrats innerhalb der CVD-Kammer. Dies kann beispielsweise eine Spule sein, welche ein Hochfrequenzfeld abgibt. Dadurch kann die Temperatur des Substrats noch genauer gesteuert werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweili- gen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle - nicht genannten - Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.

Die Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktionen einander entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 Schematische Darstellung eines Schichtverbunds 10 mit einer haftvermittelnden Schicht 12 enthaltend eine eindimensionale Kompositstruktur 18;

Fig. 2 Schematische Darstellung eines Schichtverbunds 10 mit einer haftvermittelnden Schicht 12 enthaltend eine eindimensionale Kompositstruktur 18 und ein Klebemittel 20; Aufnahmen eines mit einer eindimensionalen Kompositstruktur beschichteten Glassubstrats (a) vor dem Aufbringung eines druckempfindlichen Klebebands unter Ausbildung eines Schichtverbunds und nach dem Abziehen dieses Klebebands (b) ; Der Pfeil zeigt Reste der Klebemittelschicht auf dem Glas;

Schematische Darstellung eines Schichtverbunds aus zwei mit einer eindimensionalen Kompositstruktur beschichteten Substraten und einem druckempfindliches Klebemittel ;

REM-Aufnahmen (REM: Rasterelektronenmikroskop) von der eindimensionalen Kompositstruktur mit Nanodrähten in geringer (a) , mittlerer (b) und hoher (c) Dichte;

Messung der Adhäsion für Schichtverbunde aus unterschiedlichen Substraten und einem druckempfindlichen Klebemittel mit und ohne eine eindimensionale Kompositstruktur ;

Schematische Darstellung der Verbindung zweier Substrate über eine eindimensionale Kompositstruktur ;

Schematische Darstellung der Ausbildung weiterer Na- nodrähte zweier über eine eindimensionale Kompositstruktur verbundene Substrate durch eine Hitzebehandlung;

Schematische Darstellung eines Transfers einer eindimensionaler Kompositstruktur auf ein anderes Substrat; REM-Aufnahme einer eindimensionalen Kompositstruktur in einer Matrix aus PMMA (Polymethylmethacrylat ) ;

Schematische Darstellung der MOCVD-Vor ichtung bzw. Apparatur aus dem Stand der Technik;

Schematische Darstellung eine MOCVD-Vorrichtung bzw. Apparatur gemäß der Erfindung.

eigt schematisch einen Schichtverbund 10 aus zwei Sub- 4 und 16, welche über eine haftvermittelnden Schicht 12 umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur 18 verbunden sind .

Figur 2 zeigt schematisch einen Schichtverbund 10 aus zwei Sub- Straten 14 und 16, welche über eine haftvermittelnde Schicht 12 umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur 18 und ein Klebemittel 20 verbunden sind. Das Klebemittel 20 ist dabei auf dem zweiten Substrat (16) aufgebracht und verbindet sich beim Zusammendrücken der Substrate mit der eindimensionalen Kompo- sitstruktur 18. Mit Vorteil handelt es sich um ein druckempfindliches Klebemittel.

Figur 3 zeigt die Auswirkung der eindimensionalen Kompositstruktur auf die Adhäsion eines Schichtverbunds aus einem Glassubstrat, einer haftvermittelnden Schicht aus einer eindimensionaler Kompositstruktur und einem druckempfindlichen Klebemittel und dem Träger des Klebemittels (Das Klebemittel und der Träger bilden zusammen ein Klebeband) . Fig. 3a zeigt das Glassubstrat vor der Ausbildung des Schichtverbunds. Wenn nach der Herstellung des Schichtverbunds versucht wird, das Klebeband wieder abzuziehen, d.h. den Schichtverbund wiederaufzulösen, bleibt beim Ablösen des Klebebands ein großer Teil des Klebemittels des Klebebands auf der beschichteten Oberfläche zurück (Fig. 3b). Dies bedeutet, dass die Adhäsion des Klebe- mittels zur eindimensionalen Kompositstruktur auf jeden Fall höher ist, als die Adhäsion zwischen Träger und Klebemittel.

Figur 4 zeigt einen Schichtverbund 10 mit einer haftvermittelnden Schicht 12, welche eindimensionale Kompositstrukturen 18 und ein druckempflindliches Klebemittel 20 umfasst . In diesem Fall war auf der Oberfläche des ersten Substrats 14 und der Oberfläche des zweiten Substrats 16 eine eindimensionale Kompositstruktur 18 angeordnet. Es kann auch sein, dass das Klebe- mittel 20 ein doppelseitiges Klebeband, d.h. einen Träger um- fasst, welcher auf beiden Seiten mit einem Klebemittel beschichtet ist. In diesem Fall hätte man zwei Schichtverbunde aufeinander .

Figur 5 zeigt REM-Aufnahmen von Beschichtungen umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur mit unterschiedlichen Adhäsionseigenschaften. Die Beschichtungen wurden durch thermische Zersetzung von (tert . -BuOAlH₂) 2 erzeugt. Figur 5a zeigt eine Be- Schichtung mit geringer Dichte der eindimensionalen Kompositstruktur. Dies sind eindimensionale Kompositstrukturen mit einer Dicke von unter 300 nm, bevorzugt zwischen 50 und 300 nm, besonders bevorzugt unter 150 nm oder zwischen 50 und 150 nm. Solche Beschichtungen weisen eine dauerhafte Adhäsion auf. Die Adhäsionskräfte in Bezug auf aufgebrachte Klebemittel sind stark erhöht. Figur 5b zeigt eine Beschichtung mit mittlerer Dichte an eindimensionaler Kompositstruktur. Figur 5c zeigt eine eindimensionale Kompositstruktur mit hoher Dichte. Eine solche Beschichtung zeigt eine deutlich reduzierte Adhäsion in Be- zug auf aufgebrachte Klebemittel.

Die eindimensionale Kompositstrukturen geringer, mittlerer und hoher Dichte kann anhand der Dicke der Beschichtung (gemessen mit REM) unterschieden werden. Eine eindimensionale Kompo- sitstruktur mit einer Dicke von unter 300 nm, bevorzugt unter 150 nm, weist eine geringe Dichte an eindimensionaler Kompositstruktur auf. Eine Kompositstruktur mittlerer Dichte weist eine Dicke zwischen 300 und 500 nm auf. Die eindimensionale Kompositstruktur mit hoher Dichte zeichnet sich durch eine Di- cke von über 500 nm aus. Figur 6 zeigt verschiedene Messungen der Adhäsionskraft (ASTM D 3330 für beschichtete und unbeschichtete Substrate unterschiedlicher Materialien (Glas, Aluminium, Kupfer= . Dabei wurde jeweils eine Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompo- sitstruktur mit geringer Dichte erzeugt und danach die Adhäsionskraft gemessen. In allen Proben zeigt sich eine deutliche Erhöhung der Adhäsion durch die Beschichtung.

Figur 7 zeigt schematisch die Verbindung von zwei Substraten (14, 16) zu einem Schichtverbund 10 durch das Aufwachsen einer eindimensionalen Kompositstruktur 18. Bei der thermischen Zersetzung bildet sich eine eindimensionale Kompositstruktur, welche beide Substrate verbinden kann. Die ist auch dadurch möglich, dass die eindimensionale Kompositstruktur Nanodrähte mit einer Länge von mehreren Mikrometern aufweisen kann, insbesondere nach längerer thermischer Zersetzung. Dadurch kann es zwischen den beiden Substraten, welche nur im geringen Abstand voneinander angeordnet sind, zur Vernetzung der beiden eindimensionalen Kompositstrukturen kommen. Die haftvermittelnde Schicht 12 besteht dann ausschließlich aus der eindimensionalen Kompositstruktur .

Figur 8 zeigt schematisch die Folge einer weiteren Temperaturbehandlung der Verbindung aus Figur 7. Dadurch kommt es zur Verzweigung der eindimensionalen Kompositstruktur 18 und zur noch stärkeren Vernetzung.

Figur 9 zeigt den schematischen Ablauf der Herstellung eines Verbundmaterials umfassend eine eindimensionale Kompositstruk- tur in einer Matrix. In einem ersten Schritt wird ein flüssiges Polymer (Matrixbildners) auf ein mit einer Beschichtung umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur aufgetragen. Das Polymer wird polymerisiert . Dadurch bildet sich eine feste Mat- rix, welche die eindimensionale Kompositstruktur umhüllt. Beim Ablösen der verfestigten Matrix kommt es zur Ablösung des eingelagerten eindimensionalen Kompositmaterials. Man erhält ein Polymer, welches in einem Teil der Oberfläche ein Verbundmate- rial umfassend eine eindimensionale Kompositstruktur in einer Matrix aufweist.

Figur 10 zeigt eine REM-Aufnahme einer in Polymethylmethacrylat eingelagerten eindimensionalen Kompositstruktur.

Figur 11 zeigt eine übliche Vorrichtung für die Durchführung von MOCVD. Mit eine solchen Vorrichtung können eindimensionale Kompositstrukturen entsprechend der Erfindung hergestellt werden. In der gezeigten Vorrichtung gelangt der Precursor 21 über ein Ventil 22 in die CVD-Kammer 24 (CVD: chemical vapour depo- sition) . Dort findet die thermische Zersetzung auf dem Substrat 28 statt, welches auf einem Probenhalter 30 aufgebracht ist. Die Fläche 28 des Probenhalters, auf welchem das Substrat aufgebracht ist, ist dabei relativ zum Gasstrom um 30° bis 45° ge- neigt. Dies dient dazu, dass der Precursor möglichst gleichmäßig über die Oberfläche hinwegdiffundiert, auf der die Zersetzung stattfinden soll. Bei einer senkrechten Oberfläche würde es zu einer ungleichmäßigen Abscheidung kommen. Der Probenhalter 30 wird über eine Spule 32 und einen daran angeschlossenen Hochfrequenzgenerator 34 auf die erforderliche Temperatur geheizt. Diese Spule befindet sich dabei außerhalb der CVD- Kammer. Die Temperatur des Substrats wird mit einem Temperaturfühler 34 überwacht. Die gesamte Vorrichtung kann auch in einem Ofen 26 angeordnet sein, um den Precursor auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. An die Seite der Vorrichtung, welche dem Einlass des Precursors 22 gegenüberliegt, ist eine Vakuumpumpe 42 angeschlossen. Vor der Pumpe kann noch eine Kühlfalle 40 angeordnet sein. Außerdem kann an die Probenkammer optional noch ein Mas- senspektrometer 36 angeschlossen sein. Zum Fluten der Vorrichtung mit einem Gas kann ein weiterer Zufluss 38 vorgesehen sein. Dadurch kann die Vorrichtung vor der Verwendung mit einem inerten Gas, z.B. Stickstoff oder Argon, geflutet werden.

Figur 12 zeigt den schematischen Aufbau einer bevorzugten Vorrichtung zur Herstellung der eindimensionalen Kompositstruktur . Die Vorrichtung erlaubt eine besonders genaue Kontrolle der Dicke, bzw. die Dicke der eindimensionalen Kompositstruktur auf dem Substrat. Die Vorrichtung kann alle Komponenten einer üblichen CVD-Vorrichtung, wie beispielhaft in Figur 11 dargestellt, enthalten, auch wenn diese in dem Schema nicht bezeichnet sind. Der Wesentliche Unterschied der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Anordnung der Bestandteile der Vorrichtung innerhalb der CVD-Kammer 24. Im Gegensatz zu der Vorrichtung aus Figur 11 zeichnet sich diese CVD-Kammer dadurch aus, dass der Strom des Precursors durch die CVD-Kammer vertikal verläuft. Der Einlass des Precursors 22 ist bevorzugt oberhalb des Probenhalters angeordnet. Die Verbindung zu der Vakuumpumpe 42 ist dem Einlass gegenüber angeordnet. Außerdem ist die Fläche auf der das Substrat aufgebracht wird 28 auf dem Probenhalter 30 im wesentlichen senkrecht zum Precursorstrom angeordnet. Dies be- deutet, dass sie mit einem Winkel zwischen 70° und 120°, bevorzugt zwischen 80° und 110°, besonders bevorzugt 90° zum Precursorstrom angeordnet ist. Mit Vorteil ist der Probenhalter drehbar angeordnet .

Die Heizung des Probenhalters 32 ist mit Vorteil innerhalb der CVD-Kammer möglich. Auf diese Weise ist die Temperatur des Substrats genauer zu überwachen. Der Precursor wird mit Vorteil nicht über ein Rohr in den Probenraum eingeleitet, sondern über eine Düse 44, welche optional eine eigene Kühlung aufweist. Dadurch kann die Zersetzung des Precursors in der Vorrichtung verhindert werden, welche durch die abgestrahlte Hitze des Sub- strats vorkommen könnte. Mit Vorteil ist die Düse 44 an eine

Wasserkühlung angeschlossen. Die Vorrichtung kann außerdem noch einen Drucksensor 46 aufweisen. Auf diese Weise können die Parameter der thermischen Zersetzung genau überwacht werden. Ausführungsbeispiele:

Dünne Filme der eindimensionalen Kompositstruktur wurden durch MOCVD des Precursors (^tBuOAlH₂)2 auf erhitzte Substrate aufgebracht. Der Precursor wurde dabei wie in Veith et al . Chem. Ber. 1996, 129, 381-384 beschrieben hergestellt.

Die Adhäsionsmessungen wurden nach einem Standard-Test (ASTM D 3330) durchgeführt. Beispiel 1: Dauerhafte Adhäsion

Glassubstrate wurden auf 450 bis 600 °C erhitzt und bei einem Druck zwischen 2 · 10^"2 mbar und 5 · 10^~2 mbar für 1 bis 5 Minuten einem Strom aus (tBuOAlH₂)2 ausgesetzt. Man erhielt eine eindimensionale Kompositstruktur mit geringer Dichte an Na- nodrähten (Figur 5a) . Diese Beschichtung zeigt bei Adhäsionsmessungen eine dauerhafte Adhäsion. Die Schicht an Klebemittel des verwendeten druckempfindlichen Klebebands bleibt beim Abziehen auf der Oberfläche der Beschichtung zurück (Figur 3b) .

Beispiel 2: Kontrollierte Adhäsion Glassubstrate wurden auf 450 bis 600 °C erhitzt und bei einem Druck zwischen 2 · 10^"2 mbar und 5 · 10^~2 mbar für 5 bis 10 Minuten einem Strom aus (^tBuOAlH₂)2 ausgesetzt. Man erhielt eine eindimensionale Kompositstruktur mit mittlerer Dichte an Na- nodrähten (Figur 5b) . Diese Beschichtung zeigt bei Adhäsionsmessungen eine reduzierte Adhäsion. Die Schicht an Klebemittel des verwendeten druckempfindlichen Klebebands bleibt beim Abziehen teilweise auf der Oberfläche der Beschichtung zurück. Allerdings deutlich weniger als in Beispiel 1.

Beispiel 3 : Keine Adhäsion

Glassubstrate wurden auf 450 bis 600 °C erhitzt und bei einem Druck zwischen 2 · 10^"2 mbar und 5 · 10^"2 mbar für 10 bis 60 Mi- nuten einem Strom aus (^tBuOAlH₂)2 ausgesetzt. Man erhielt eine eindimensionale Kompositstruktur mit hoher Dichte an Nanodräh- ten (Figur 5c) . Diese Beschichtung zeigt bei Adhäsionsmessungen eine stark reduzierte Adhäsion. Die eindimensionale Kompositstruktur wird durch das Abziehen des Klebebands abgelöst. Die Beschichtung zeigt nur eine sehr geringe Adhäsion. Auch bei mehrfachem Bekleben bleibt die Adhäsion sehr gering, bis gar keine Adhäsion.

Beispiel 4: Verbindung zweier Substrate

Zwei Substrate aus Metall wurden in einem Abstand von wenigen Mikrometern parallel zueinander angeordnet. Die Substrate wurden auf 450 bis 600 °C erhitzt und bei einem Druck zwischen 2 · 10^"2 mbar und 5 · 10^"2 mbar für 10 bis 60 Minuten einem Strom aus (^tBuOAlH₂)₂ ausgesetzt. Durch das Aufwachsen der eindimensionalen Kompositstruktur wurden die beiden Substrate verbunden.

Beispiel 5: Zwei Substrate aus Metall wurden wie in Beispiel 4 behandelt und danach für 1 bis 5 Stunden auf 750 °C erhitzt. Dadurch kommt es zu einer weiteren Erhöhung der Adhäsion zwischen den beiden Substraten.

Beispiel 6 :

Methylmethacrylat -Monomer (MMA (Aldrich) ) , Benzoylperoxid (BPO (Fluka) ) und N, N-dimethyl -p-toluidine (DMPTA (Fluka) ) wurden wie erhalten verwendet. Es wurde eine Monomerzusammensetzung mit 0.8 % w/w DMTPA (w bedeutet Gew.-%) und 1 % w/w BPO im Monomer hergestellt. Diese wurde bei Raumtemperatur auf ein

Stahlsubstrat aufgetragen, welches mit einer Al/Al₂0₃- Kompositstruktur beschichtet war. Danach wurde die Zusammensetzung bei 80 °C polymerisiert . An der Oberfläche des Polymers wird die Kompositstruktur in die Polymermatrix eingelagert. Nach der Polymerisierung wird die gebildete Polymermatrix vom Substrat abgelöst . Dabei wird auch die Kompositstruktur vom Substrat gelöst. Auf diese Weise kann die Kompositst uktur auf ein Polymersubstrat übertragen werden.

Es sind zahlreiche Abwandlungen und Weiterbildungen der be- schriebenen Ausführungsbeispiele verwirklichbar. zitierte Literatur

WO 01/49776 A2

US 6,099,960

DE 10 2006 013 484

Bezugszeichen

10 Schichtverbund

12 haft ermittelnde Schicht

14 erstes Substrat

16 zweites Substrat

18 eindimensionale Kompositstruktur

20 Klebemittel und/oder Haftmittel

21 Precursor im Vorlagegefäß

22 Ventil / Einlass des Precursors

24 CVD-Kammer

26 Ofen

28 Fläche des Probenhalters

30 Probenhalter

32 Mittel zum Heizen des Probenhalters / Spule

34 Hochfrequenzgenerator

36 Massenspektrometer

38 Zufluss für Inertgas

40 Kühlfalle

42 Vakuumpumpe

44 Düse

46 Drucksensor

Claims

Patentansprüche

1. Schichtverbund (10) aus mindestens zwei Substraten (14, 16) , dadurch gekennzeichnet, dass

zwischen den beiden Substraten (14, 16) eine haftvermittelnde Schicht (12) angeordnet ist, welche mindestens eine eindimensionale Kompositstruktur (18) umfasst.

2. Schichtverbund (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

die eindimensionale Kompositstruktur (18) eine Element/Elementoxid-Kompositstruktur ist .

3. Schichtverbund (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das Element ausgewählt ist aus AI, Ga, In, Tl , Si, Ge, Sn, Pb oder Zr.

4. Schichtverbund (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass

die haftvermittelnde Schicht (12) ein Klebemittel (20) und/oder Haftmittel (20) aufweist.

5. Schichtverbund (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

das Klebemittel und/oder Haftmittel (20) ein druckempfindliches Klebemittel und/oder Haftmittel ist.

6. Schichtverbund (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass

die haftvermittelnde Schicht (12) nur aus anorganischen Bestandteilen besteht.

7. Schichtverbund (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die haftvermittelnde Schicht (12) nur aus mindestens einer eindimensionalen Kompositstruktur (18) besteht.

8. Verfahren zum Verbinden von mindestens zwei Substraten (14, 16) umfassend folgende Schritte:

a) Anordnung der Substrate (14, 16), so dass mindestens jeweils ein Bereich ihrer Oberflächen in einem Abstand von maximal 20 μιτι zueinander angeordnet ist;

b) Thermische Zersetzung eines Precursors auf der Oberfläche der Substrate unter Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur (18) zwischen den Substraten.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Substrate nach Schritt b) zusätzlich einer Temperaturbehandlung unterzogen werden.

10. Verbundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass

es eine eindimensionale Kompositstruktur in einer Matrix um- fasst .

11. Verbundmaterial nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

es sich um eine organische Matrix handelt.

12. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials umfassend folgende Schritte:

a) Thermische Zersetzung eines Precursors auf der Oberfläche eines Substrats unter Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur; b) Aufbringen eines Matrixbildners auf der Oberfläche mit der eindimensionalen Kompositstruktur ;

c) Härten des Matrixbildners unter Bildung eines Verbundmaterials;

d) Ablösen des Verbundmaterials von der Oberfläche des Substrats .

13. Verfahren zur Herstellung eines Schichtverbunds (10) mit mindestens zwei Substraten (14, 16) mit kontrollierter Adhäsion zwischen den Substraten, umfassend folgende Schritte:

a) Thermische Zersetzung eines Precursors auf dem einem ersten Substrat (14) unter Bildung einer eindimensionalen Kompositstruktur (18) ;

b) Kontaktieren der eindimensionalen Kompositstruktur (18) mit einem Klebemittel (20) , welches auf der Oberfläche eines zweiten Substrats (16) aufgebracht sein kann oder in einem weiteren Schritt mit dem zweiten Substrat (16) kontaktiert wird, wobei durch die Bedingungen der thermischen Zersetzung ausgewählt aus Druck, Temperatur und Dauer der thermischen Zersetzung, die Stärke der durch den Schichtverbund (10) vermittelten Adhäsion zwischen den mindestens zwei Substraten kontrolliert wird .

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Precursor um eine Verbindung der allgemeinen

Formel

El (OR)_nH₂ handelt, wobei El AI, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb oder Zr bedeutet und R für einen aliphatischen oder alicyclischen Kohlenwasserstoffrest steht und n in Abhängigkeit von der Wertigkeit von El den Wert 1 oder 2 hat .

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass

das Klebemittel (20) ein druckempfindliches Klebemittel ist.

16. Beschichtung auf einem Substrat umfassend eine anorganische eindimensionale Kompositstruktur , dadurch gekennzeichnet, dass die Kompositstruktur eine Element/Elementoxid-Struktur ist und eine Dicke von unter 300 nm aufweist.

17. Beschichtung nach Ansprüche 16, dadurch gekennzeichnet, dass

die Beschichtung ein druckempfindliches Klebemittel und/oder Haftmittel aufweist .

18. Verwendung einer Beschichtung umfassend eine eindimensionalen Kompositstruktur nach Anspruch 16 zur Steuerung der Adhäsionsfähigkeit der mit der Beschichtung beschichteten Oberfläche .

19. Vorrichtung zur Durchführung von MOCVD umfassend mindestens eine CVD-Kammer (24) , einen Precursor-Einlass (22) und einen Probenhalter (30) , welcher eine Oberfläche (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

der Strom eines Precursors in der CVD-Kammer (24) vertikal verläuft und in einem Winkel zwischen 80° und 120° auf die

Oberfläche (28) des Probenhalters (30) trifft.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass

der Precursor über eine temperierte Düse (44) in den CVD- Kammer (24) geleitet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass

die Vorrichtung Mittel zum Heizen des Substrats (32) aufweist, welche innerhalb der CVD-Kammer (24) angeordnet sind.