Plasmabeschichtung
Die Plasmabeschichtung ist ein Produktionsverfahren, bei dem Werkstücke aller Art mit dünnen Schichten überzogen werden, welche durch die Einwirkung einer elektrischen Spannung aus einem Plasma extrahiert werden.Das Werkstück wird (nach einer sehr gründlichen Reinigung) in eine Vakuumkammer (es handelt sich fast immer um nicht-thermische Niederdruckplasmen) eingebracht und dort fixiert. Die Kammer wird je nach Verfahren evakuiert bis ein Restgasdruck im Hochvakuum- bzw. Ultrahochvakuum-Bereich erreicht ist. Danach wird über hochempfindliche Ventile ein Arbeitsgas (meist Argon) eingelassen und durch verschiedene Methoden des Energieeintrags (z.B. Mikrowelle, HF (Hochfrequenz), elektrische Entladung) ein Niederdruck-Plasma gezündet.
Sputterverfahren
Bei diesem Verfahren ist in der Plasmakammer ein aufzutragendes Material (z.B. Titan, Wolframcarbid) eingebaut. Durch anlegen einer hohen elektrischen Spannung werden aus dem Plasma Ionen herausbeschleunigt. Diese treffen das Sputtermaterial so hart, dass aus ihm Atome herausgeschlagen werden. Diese fliegen dann zu dem zu beschichtenden Werkstück und setzen sich auf diesem als dünne Schicht ab. Die Eigenschaften dieser Schicht können stark verändert werden, indem man den Druck des Plasmas varriert und/oder am Werkstück eine weitere, unabhängige Spannung anlegt. Diese führt dann dazu, dass die herausgeschlagenen Sputteratome stark beschleunigt werden (auf Energien weit oberhalb der thermischen Energie) und „exotische“ Materialien entstehen können.
Reaktives Plasma
Neben dem Arbeitsgas können weitere Gase (z.B. Methan, Acetylen, Stickstoff) eingelassen werden. In dem Niederdruck-Plasma haben die Elektronen solch hohe Energien, dass chemische Reaktionen möglich sind, die im thermischen Gleichgewicht nicht möglich sind. Man spricht in diesem Fall von einem reaktiven Plasma, da sich auf dem Werkstück die Reaktionsprodukte niederschlagen. Reaktive Plasmen können (und werden) mit Sputterverfahren kombiniert (reaktives Sputtern).
Die abgeschiedenen Schichten finden in vielen Gebieten Einsatz, z.B. Optik (Antireflexionsschichten), Produktveredlung (Titannitrid als Goldersatz), Verschleißschutz, Elektronik, ...