ARE

(Activated Reactive Evaporation) gehört zu den PVD-Verfahren. Man unterscheidet zwei Varianten:

● ARE mit Elektronenstrahlquelle: durch den Beschuss mit Elektronen wird das Metall, das sich in einem Tiegel befindet, geschmolzen und verdampft. Über der Schmelze wird dabei eine dünne Plasmahülle erzeugt. Die niederenergetischen Sekundärelektronen werden von einer Elektrode über dem Tiegel in die Reaktionszone gezogen, wobei ein plasmagefüllter Bereich zwischen Elektrode und Elektronenstrahlkanone entsteht. Die niederenergetischen Elektronen (50 - 100 eV) ionisieren und aktivieren die Metall- und Gasatome und erhöhen damit die Reaktionsgeschwindigkeit. Neben Ladungsaustauschprozessen zwischen positiven Ionen und Neutralteilchen bilden sich hochangeregte Verbindungsmoleküle am Substrat.

● ARE mit widerstandsbeheizter Quelle: für niedrigschmelzende Materialien mit hohem Dampfdruck sind elektronenstrahlbeschickte Quellen zu teuer und zu umständlich. Der Metalldampf wird in einem widerstandsbeheizten Schiffchen erzeugt und reagiert mit einem in die Beschichtungskammer eingeleiteten Reaktivgas. Das Plasma wird durch niederenergetische Elektronen erzeugt, die aus einem Wolframfilament emittiert werden und sich auf eine Anode niederer Spannung zubewegen. Zusätzlich wird ein Magnetfeld angelegt, das die Elektronen auf Spiralbahnen zwingt und somit die Ionisierungsrate erhöht.