Verbundprojekt "PluTO" abgeschlossen

11.10.2018 - Lara Kristin Zeitel

Plasma Neun Jahre lang lief das Projekt "Plasma und optische Technologien" (PluTO) sowie das anschlussgeförderte Projekt PluTO+ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) an der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik. 2009 startete das Projekt erstmalig und wurde nach der regulären Förderungszeit 2012 noch bis 2014 verlängert. Mit PluTO+ erweiterte sich diese Förderung um weitere vier Jahre und fand nun am 30. September 2018 ein Ende. Beteilig am Projekt waren die vier Lehrstühle Theoretische Elektrotechnik von Prof. Brinkmann, Elektronische Schaltungstechnik, von Prof. Musch, Hochfrequenzsysteme von Prof. Rolfes und Allgemeine Elektrotechnik und Plasmatechnik von Prof. Awakowicz. Dabei sollten funktionale Oberflächen und Beschichtungen für die photonische Nutzung verbessert werden, insbesondere in der Erzeugung.

Die vier Lehrstühle der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik beschäftigten sich vor allem mit der Weiterentwicklung und dem Einsatz der Multipolresonanzsonde (MRP). Diese ist eine in Kooperation der vier Lehrstühle entwickelte Plasmamesstechnik. Sie basiert auf dem Prinzip aktiver Resonanzspektroskopie und kann durch die Einkopplung eines hochfrequenten Signal (GHz-Bereich) und die Auswertung der Systemantwort, die Elektronendichte im Plasma bestimmen.

Der Lehrstuhl von Prof. Brinkmann übernahm dabei die theoretische Modellierung des Systems MRP-Plasma, um die Plasmakenngröße zu ermitteln. Bei Prof. Rolfes wurde das angepasste Hochfrequenzdesign (weiter)entwickelt und neue Bauformen umgesetzt. Prof. Musch übernahm mit seinen Mitarbeitern die Signalerzeugung und -aufnahme. Am Lehrstuhl von Prof. Awakowicz wurde der praktische Einsatz in diversen Prozessen und die industrielle Nutzung umgesetzt.

Im Projekt wurden Monitoring und Regelungsverfahren entwickelt, die die Langzeitstabilität und Reproduzierbarkeit der abgeschiedenen optischen Schichten erhöht durch direkten Zugang zu den Prozessparametern. Klassische Ansätze nutzen lediglich äußere Kenngrößen wie Strom und Spannung, die keinerlei Aufschluss über interne Prozessgrößen geben.

Durch die Forschung und Entwicklung über die beiden Projektphasen konnte die Multipolresonanzsonde so weit entwickelt werden, dass nun eine Kommerzialisierung des Systems bevorsteht. So wird die Sonde allen Marktteilnehmern zukünftig kommerziell zur Verfügung stehen – und somit eine gelungene Überführung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die freie Wirtschaft bevorstehen.

Insgesamt wurden im Forscherverbund, zu dem unter anderem mehrere Institute und Industriepartner (z.B. auch Global Player wie Bosch oder Applied Materials) zählten, 10,5 Mio. Euro als Fördermittel bereitgestellt.