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wendung von unterschiedlichen Proben mit verschiedenen Vorbehandlungen und der Variation der experimentellen Bedingungen. 32 2 Grundlagen
3 Experimentelle Methodik 3.1 Röntgen-Photoelektronenspektroskopie 3.1.1 Grundlagen Der grundlegende Prozess für die Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) ist der äußere photoelektrische Effekt [156]. Dieser ist in Abbildung 3.1 (links) dargestellt. Die einfallende Röntgenstrahlung regt ein Elektron, das sogenannte Photoelektron, aus einer der äußeren Schalen des Atoms an. Zusätzlich zu den Photoelektronen können auch Auger Elektronen emittiert werden. Der Emission eines Auger Elektrons geht die Emission eines Photoelektrons voraus. Das Photoelektron lässt einen unbesetzten Zustand zurück, in den ein zweites Elektron aus einem höheren Niveau herab fällt. Das zweite Elektron gibt die dabei frei werdenden Energie an ein drittes Elektron ab und dieses wird ins Vakuum emittiert (siehe Abbildung 3.1 (rechts)). Die kinetische Energie des Auger Elektrons ist, im Gegensatz zur kinetischen Energie der Photoelektronen, unabhängig von der Anregungsenergie und hängt nur von den beteiligten elektronischen Zuständen ab. Die Nomenklatur dieses Auger Elektrons erfolgt über die Schalen, aus denen die drei Elektronen stammen. Die Schale besitzen die Reihenfolge K,L,M,N,. . . und entsprechen den Hauptquantenzahlen n = 1,2,3,4,. . .. Die Unterschalen werden mit Zahlen bezeichnet, so entspricht L 2 2p 1/2 und L 3 2p 3/2 . Bei den Photoemissionslinien besitzt die Nomenklatur folgendes Schema: Xnl j . Hierbei ist X der Elementname, n die Hauptquantenzahl, l die Drehimpulsquantenzahl und j der Gesamt-Bahndrehimpuls. Bei der XPS-Messung wird die Probe mit monochromatischer Röntgenstrahlung bestrahlt und es werden die durch den photoelektrischen Effekt entstehenden und die Probe verlassenden Elektronen detektiert. Bei den elastisch gestreuten Photoelektronen gilt die Energieerhaltung, d.h. die Anregungsenergie hν entspricht der Summe aus der Bindungsenergie E bin , der kinetischen Energie E kin und der Austrittsarbeit der Probe Φ Probe (3.1). hν = E bin + E kin + Φ Probe (3.1) Beim Eintritt in den Detektor muss das Photoelektron die Differenz der Austrittsarbeiten zwischen Probe und Spektrometer ∆Φ = Φ Probe - Φ Spek überwinden (3.2). hν = E bin + E kin + Φ Probe − Φ Probe − Φ Spek (3.2) 33
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Seite 17: 1.2 Gliederung der Arbeit Die Arbei
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Seite 36 und 37: da die Unterschiede in den Löslich
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Seite 40 und 41: len Zunahme der Ladungsträgerkonze
Seite 42 und 43: Elektronen und Löcher. Dadurch sch
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Seite 48 und 49: 3.1.2 Schematischer Strahlengang De
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Seite 56 und 57: und C p1 dem pn-Kontakt der Solarze
Seite 58 und 59: ab, so liegt eine Verteilung der Ze
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Seite 83 und 84: lichste Ursache hierfür ist die Ve
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SKLMM CKKLL 10KminKCdS CdKMNN Na1s
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Deposition von CdS wird aufgrund de
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CBD-CdS zwischen der Emissionslinie
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gesamte Grenzflächenexperiment nah
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Schichtdicke anzeigt. 2.0 2.0 E F -
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vom CIGS konstant. Das Valenzbandma
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Ga2p 3/2 Zn2p 3/2 Cu2p 3/2 O1s In3d
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Zn2p 3/2 Cu2p 3/2 O1s In3d 5/2 S2p/
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Pufferschicht zu groß um nur von A
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5.6 Temperaturbehandlung der Puffer
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Der Verlauf des Auger Parameters in
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Bandlücke, die mit dem bowing-Para
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Werte von 20, 10 und 5 gewählt. Ei
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höhte Verspannung durch eine höhe
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6 Impedanzmessungen In diesem Kapit
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Der resultierende Cole-Cole Plot be
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10 CBD-ZnOS CBD-CdS D [a. u.] 1 0.1
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ei 31 °C. Mit steigender Temperatu
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Ersatzschaltbild C R p1 R p2 C p1 C
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Deshalb wird für diese Auswertung
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6.1.7 Einfluss der Messfrequenz auf
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Realteild[Ω] 10 7 10 6 10 5 10 4 1
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6.2.2 C-V Messungen bei unterschied
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6.2.5 Diskussion zum Frontkontakt B
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gehalten werden. Die ZnO 0.4 S 0.6
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25x10 15 20 CdS 31°C CdS 38°C CdS
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N A [cm -3 ] 10 18 2 6 5 4 3 10 17
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detektiert werden kann. Die Kapazit
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Bereich 30°C 38°C 60°C A2 - 22 7
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In Abbildung 6.25 ist das C-f Verha
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7 Zusammenfassung und Schlussfolger
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Neben einer Änderung des Cu-Gehalt
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1 EnergieZ[eV] 0 -1 -2 -3 2.30 Cu7I
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7.2 Ausblick Die Proben, die mit R
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7.3 Fazit CIGS Dünnschichtsolarzel
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M. Martin, R. A. De Souza, L. Nagar
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[41] D.J. Schroeder, G.D. Berry, A.
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[68] S.H. Wei, S.B. Zhang, A. Zunge
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[90] D.G. Thomas. The exciton spect
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Perera, W. Riedl, F. Karg. Self-lim
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[139] P. Zabierowski, U. Rau, M. Ig
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[167] A.D. Katnani, G. Margaritondo
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[195] B.A. Boukamp. Electrochemical
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A.4 Detailspektren CBD-ZnO 0.4 S 0.
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A.5 Bandanpassungen RF-ZnO 0.5 S 0.
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A.7 Impedanzmessungen: C-f in Cole-
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A.9 Impedanzmessungen: C-V-t von CB
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Tabelle A.2: Fit Ergebnisse, die mi
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A.12 Verwendete Daten: Ladungsträg
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B Symbole und Abkürzungen χ Elekt
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Veröffentlichungen und Konferenzbe
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Danksagung An dieser Stelle möchte
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