Dissertation_M_Fischer.pdf - OPUS - Universität Augsburg

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(000l) zugeordnet werden. Es gibt keinen Hinweis auf andere Phasen oder Texturkomponenten.
Abbildung 5.66 Schichtsystem ZnO/Dia/Ir/YSZ/Si(111): Polfiguren der ZnO{10-11}-, Dia{111}-,
Ir{111}-, YSZ{111}- und Si{111}-Reflexe
Die Epitaxiebeziehung wurde anhand von Polfiguren bestimmt. In Abbildung 5.66 sind die Polfiguren
der unterschiedlichen Schichten dargestellt. Beim Silizium legen die drei Si{111} Peaks bei
χ=70.53 ◦ die Orientierung des Siliziumsubstrats fest. Die YSZ-Schicht auf dem Silizium zeigt die
gleiche dreizählige Symmetrie, allerdings ist sie um 60 ◦ bzgl. der Oberfläche gedreht. Es sind keine
zusätzlichen Peaks von Kristallbereichen in Zwillingsposition zu sehen. Die Position der Poldichtemaxima
für Iridium und Diamant ist identisch zu der von YSZ. Auch hier sind keine Zwillinge
zu erkennen. Die Polfigur des ZnO {10¯11}-Reflexes zeigt eine 6-fache Symmetrie, wie es für eine
einkristalline Schicht mit (0001)-Orientierung zu erwarten ist. Die epitaktische Beziehung ergibt
sich zu:
ZnO(0001)[100]||Dia(111)[1¯10]||Ir(111)[1¯10]||YSZ(111)[1¯10]||Si(111)[0¯11]
Die Mosaizität wurde anhand von Rockingkurven und Azimuthalscans bestimmt. Dafür wurde
bei Diamant der (111)-Reflex bei χ=0 ◦ und χ=70.53 ◦ und bei ZnO der (0002) und (10¯11) Reflex
bei χ=0 ◦ und χ=60 ◦ untersucht. Die Messungen sind in Abbildung 5.67 a) und b) dargestellt. Für
die Mosaikbreite der Diamantschicht ergeben sich Werte von 1.1 ◦ und 1.4 ◦ und für das epitaktische
ZnO auf Diamant Werte von 1.4 ◦ und 3.0 ◦ .
Abbildung 5.67 c) zeigt eine REM-Aufnahme der ZnO-Oberfläche. Sie zeigt deutliche Kontraste,
was auf eine raue Oberfläche schließen lässt.
Die Photolumineszenzspektren in Abbildung 5.67 d) von ZnO auf Diamant bestehen aus sehr
breiten Maxima bei 3.23 und 3.32 eV. Zum Vergleich wurde dazu das Photolumineszenzspektrum
eines ZnO-Films, der mittels PLD direkt auf Ir/YSZ/Si(111) abgeschieden wurde, mit aufgetragen.