Thesis - Tumb1.biblio.tu-muenchen.de - Technische Universität ...

ergibt sich schließlich auch für kleine Defektgrößen ein starker Abfall in der
Durchlässigkeit des Schichtsystems.
Simulation und Modellierung 130_________________________________________________6 Seite
Im unteren Graphen in Abb. 6-18 fällt der starke Abfall der Durchlässigkeit für kleine
Defekt-Defektabstände i auf. Für größere Abstände reduziert sich die Durchlässigkeit
immer langsamer. Dies ist im Wesentlichen auf die damit verbundene deutliche
Reduzierung der Defekthäufigkeit zurückzuführen, da der Vergleich mit entsprechenden
Daten der einseitig bedampften Folie gleicher Dicke einen ähnlichen Verlauf zeigt. Dass
es trotzdem zu einer um Größenordnungen geringere Durchlässigkeit bei der zweiseitig
metallisierten Struktur kommt, muss daher noch andere Ursachen haben. Eine
Möglichkeit stellt die scheinbare Zunahme der Foliendicke dar, da durch die gegebene
Geometrie der Stofftransport vom Defekt an der Oberseite zum Defekt an der Unterseite
erfolgt. Am Beispiel einer 1 µm dicken Zwischenschicht, die von zwei Metallschichten
mit einer Defektgröße von 0,5 µm2 und einer Defekthäufigkeit zwischen 10000 pro cm2
eingeschlossen ist, ergibt sich so eine scheinbare Foliendicke von 70,72 µm.
Entsprechend ändert sich mit Variation des Defekt-Defektabstands i sowohl die
Defekthäufigkeit als auch die scheinbare Foliendicke.
Betrachtet man nun zunächst die Näherung, die sich durch den frei zugänglichen
Defektflächenanteil ergibt, so liegen diese Werte für realistische Defektabstände von
mehr als 50 µm um circa 2 Größenordnungen über den simulierten Werten dieses
Aufbaus. Eine solche Näherung gibt offenbar kein akzeptables Bild wieder. Betrachtet
man dagegen die gleiche Näherung unter Berücksichtigung der
Diffusionswegverlängerung, so zeigt sich eine recht gute Übereinstimmung mit den
simulierten Werten; siehe durchgezogene Kurve in Abb. 6-18.
So kann auch für dünne zweiseitig bedampfte Strukturen eine einfache Formel zu
Berechnung der zu erwarteten Durchlässigkeit herangezogen werden. Für dünne
Zwischenschichten im Bereich von 1 µm bis 3 µm gilt für die Durchlässigkeit eines
solchen Systems mit einer Schwankung von wenigen Prozent die Näherung:
Q
=
d
2 ⋅ Q0d ( ) ⋅ -- ⋅ ε
i
(6-19)
wobei Q0(d) die Durchlässigkeit der Zwischenschicht, d deren Dicke, i = L22 ⁄ +
den Abstand zwischen den Defekten in der oberen und unteren Metallisierung, d. h. die
scheinbare Dicke und ε = den Defektflächenanteil beschreibt.
d2
⁄ ADL2
6.3 Vergleich der eigenen Ergebnisse mit Literaturwerten
Die eigenen Simulationen haben gezeigt, dass die Defekte in aufgedampften Monofolien
und Standardlaminaten in der Regel für typische industrielle Bedampfungen als
wechselwirkungsfrei betrachtet werden können. Es stellt sich daher die Frage, inwieweit
die Literaturmodelle von den hier ermittelten Ergebnissen abweichen. Zur Klärung