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höheren Bindungsenergien der Adsorbatkomponente der Sauerstoffemissionslinie zugeordnet
werden. Die Emissionsline des Cu2p 3/2 verschwindet schon nach dem ersten Depositionsschritt
vollständig, während die Emissionslinien von In3d 5/2 und Se3d noch bis zu 5 nm Schichtdicke
zu erkennen sind. Die S2p Emissionslinie ist schon bei dem ersten Depositionsschritt gut zu sehen.
Diese Beobachtungen deuten auf eine höhere Schichtdicke als die abgeschätzten 1 nm hin.
Die Emissionslinie von Se3p zeigt für das reine CIGS keine Asymmetrie, wie bei den CBD-Proben
beobachtet. Sowohl die Bindungsenergien des CIGS als auch die des Puffermaterials verschieben
sich mit zunehmender Pufferdicke zu höheren Bindungsenergien. Das Valenzbandmaximum von
CIGS liegt zu Beginn bei 0.3 eV, das Valenzbandmaximum der dicken RF-ZnO 0.45 S 0.55 Schicht bei
1.9 eV.
In Abbildung 5.25 ist die Entwicklung der Bindungsenergie der Emissionslinien beim Sputtertiefenprofil
für die Grenzfläche CIGS/RF-ZnO 0.45 S 0.55 zu sehen. Bei Betrachtung der O1s Emissionslinie
ist schon vor dem Sputtern deutlich eine Oxidkomponente bei niedrigen Bindungsenergien
als Schulter zu erkennen. Dies lässt im Vergleich zu der CBD-ZnO 0.4 S 0.6 Probe auf einen höheren
Sauerstoffanteil in der ZnO 1−x S x Schicht schließen. Außerdem verschwindet nach einigen Sputterschritten
die Hydroxidkomponente bei höheren Bindungsenergien vollständig, was bedeutet,
dass das Hydroxid von Oberflächenadsorbaten und nicht aus der Schicht stammt.
Die Emissionslinien des CIGS tauchen nach 2025 s Sputterzeit auf. Hierbei sind im weiteren Verlauf
des Sputtertiefenprofils bei den Emissionslinien von Ga2p 3/2 , In3d 5/2 und Se3d metallische
Komponenten als Schultern an der Hauptemissionslinie zu erkennen.
Sowohl die Bindungenergien des Puffers als auch des CIGS fallen zunächst innerhalb weniger
Sputterschritte zu niedrigeren Bindungsenergien ab um dann einen konstanten Verlauf
zu zeigen. Die Bindungsenergien des Puffermaterials verschieben beim Auftreten der Emissionslinien
des CIGS Absorbers zu höheren Bindungsenergien. Das Valenzbandmaximum des
RF-ZnO 0.45 S 0.55 Puffers beträgt zu Anfang des Sputtertiefenprofils 2 eV und das Valenzbandmaximum
des CIGS Absorbers nach dem letzten Sputterschritt 0.23 eV.
Nach dem Beenden des Experiments verbleibt eine Intensität für die Emissionslinien von
Zn2p 3/2 und von O1s erhalten. Die erzielte Sputtertiefe liegt bei 46 nm. Dies lässt die Diffusion
von Zn und O in den CIGS-Absorber nicht vollständig ausschließen. Nakada et al. fanden
eine 30 nm tiefe Zn Diffusion und eine 10 nm tiefe S Diffusion in CIGS ausgehend von einer
CBD-ZnOS Schicht [211]. Beim Sputtern von ZnO 1−x S x wird durch die höhere Temperatur und
die Natur des Sputterprozesses eine größere Eindringtiefe der Elemente und eine höhere Konzentration
erwartet.
Die aus dem Grenzflächenexperiment und dem Sputtertiefenprofil resultierende Bandanpassung
ist in Abbildung 5.26 dargestellt. Das im Grenzflächen-Experiment gezeigte Valenzbandmaximum
von RF-ZnO 0.45 S 0.55 weist den schon zuvor bei den CBD-ZnO 0.4 S 0.6 Proben beobachteten
Verlauf auf. Hierbei liegen die Werte für die Anionen, sprich Sauerstoff und Schwefel bei niedrigeren
Energien. Das Valenzbandmaximum vom CIGS zeigt einen qualitativ anderen Verlauf
94 5 Röntgen-Photoelektronenspektroskopie