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Toni Junghans

• Titandioxid ist auf Grund seiner photokatalytischen Aktivität eines der vielversprechendsten Materialien für Anwendungen in der Luft- und Wasserreinhaltung. Zudem eignet es sich auf Grund der einfach zu bewerkstelligenden Synthese, der kostengünstigen Anschaffung und des unschädlichen Charakters für großindustrielle Anwendung. So ist die Anwendung von dünnen Titandioxid-Schichten auf organischen Lichtemissionsdioden zur Herstellung von luft-rein-haltenden Lichtquellen eine zukunftsträchtige Methode zur Verbesserung der Luftqualität in geschlossenen Räumen, wie Büros und Kraftfahrzeugen. Da die Stärke photokatalytischer Effekte stark von der Phase des Titandioxids abhängig ist, sind im Zuge dieser Arbeit zwei unterschiedliche Verfahren zur Herstellung dieses Materials auf die damit generierbaren Phasen hin untersucht worden. Explizit handelt es sich bei den Verfahren um die Radiofrequenz-Kathodenzerstäubung in Dioden-Anordnung und die Atomlagenabscheidung. Die Phasenzusammensetzung wurde über die Ermittlung der Bandlückenenergie, sowie durch Röntgendiffraktometrie unter streifendem Einfall bestimmt. So zeigte sich nach Abscheidung eine Mischung aus Rutil, Anatas und amorphen Bestandteilen für mit Kathodenzerstäubung hergestellte Schichten. Die Kristallinität der Proben hängt dabei von Prozessparametern, wie Druck und Plasmaleistung ab. ALD-Schichten zeigen im Gegensatz dazu hauptsächlich Anatas-Kristallite oder sind vollständig Amorph. Ebenso beschäftigt sich die Arbeit mit der Möglichkeit Titandioxid-Schichten in ihrer Phase durch Millisekunden-Blitzlicht-Behandlung zu manipulieren. Hierfür ist ein Blitzlicht-Reaktor geplant und konstruiert worden, welcher Xenon-Endladungs-Blitze mit einer Intensität von 199,6 kW/m^2 in Probenabstand generiert. Damit sind Temperaturanstiege von ca. 2400°C im Zeitraum von 5 Millisekunden möglich. Im Zuge dieser Arbeit konnten jedoch keine Auswirkungen der Blitzlichtbehandlungen auf die Phasenzusammensetzung der Schichten nachgewiesen werden.