a-C:H/a-Si:H multilayers as elongation tolerant barrier coatings on polymers

Polymere haben viele nützliche Eigenschaften, etwa ein hohes Zugfestigkeits-zu-Dichte-Verhältnis, Transparenz und Flexibilität. Durch die Abscheidung von dünnen Schichten mittels Plasmaprozessen kann außerdem eine Barriere gegen die Permeation von Gas erreicht werden, die für Nahrungsmittel- und Medizin-Verpackungen notwendig ist. Die Plasmaprozesse werden allerdings meist nur über extrinsische Parameter wie Leistung, Druck und Dauer gesteuert. Die Resultate variieren dadurch stark je nach verwendetem Reaktor. Diese Arbeit beschreibt die Entwicklung einer flexiblen Multilagengasbarriereschicht. Intrinsische Plasmaparameter wurden mit der Modifikation des Polymers, den Eigenschaften der Schicht und des Substrat-Schicht-Systems korreliert. Es konnte gezeigt werden, dass diese Korrelation und die Kenntnis der intrinsischen Plasmaparameter die Vorhersage und den Transfer der Wirkung eines Plasmaprozesses erlaubt.Polymers have numerous favorable properties such as a good strength-to-weight ratio, transparency and flexibility. By depositing thin films on the polymer material with plasma processes, a barrier against the permeation of gases can be achieved. This gas barrier is a requirement for food and medical packaging applications. However, these plasma processes are often realized with control of extrinsic parameters such as power, pressure and duration. Thus, the outcome varies strongly depending on the reactor in use. This thesis illustrates the development of a flexible, multi-layered gas barrier coating with a correlation of intrinsic plasma properties with the modification of the polymer, the properties of the deposited film and of the substrate-film-system. It was shown that this correlation and knowledge of intrinsic plasma parameters allow to predict and transfer the outcome of the plasma process