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Simon Steves

• Permeation barrier improvement and sterilization of plastic products such as bottles and foils is investigated applying a low-pressure plasma treatment. A plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) process is investigated for the deposition of transparent silicon oxide barrier films. A characterization of a PECVD process driven by the combination of a microwave plasma and radio frequency substrate bias voltages is presented. Detailed plasma diagnostics characterize the plasma with and without bias. Surface analysis of the substrate after plasma pre-treatment, the interlayer and the barrier film deposition are performed. In addition, a detailed characterization of sterilization plasmas is applied to optimize the plasma conditions for a maximum in UV and VUV radiation. The inside barrier coating and sterilization of bottles is discussed as well as the challenges of a transfer of the deposition process to further plastic materials.
• An einem mikrowellenangeregten Niederdruckplasma werden grundlegende Mechanismen der plasmaunterstützten Abscheidung von Siliziumoxidbarriereschichten und der Plasmasterilisation untersucht. Im Fokus steht der Einfluss einer sinusförmigen Vorspannung des Substrathalters auf das Plasma und auf die Substrateigenschaften. Als Substrate werden Folien und Flaschen unterschiedlicher Thermoplaste verwendet. Die Abscheidung einer Siliziumoxidbarriereschicht erfolgt mittels eines dreistufigen Plasmaprozesses. Dieser besteht aus einer Vorbehandlung zur Reinigung und Aktivierung der Oberfläche, gefolgt von der Abscheidung einer Zwischenschicht und einer Barriereschicht. Die Eigenschaften der Substratoberfläche werden für alle Prozessschritte analysiert und mit den Ergebnissen der Charakterisierung des Plasmaprozesses korreliert. Für die Sterilisation relevante Plasmen werden bezüglich der UV und VUV Emission charakterisiert.