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zum Indium- und Galliumgehalt. Die in dieser Arbeit untersuchten CIGS-Schichten besitzen
eine Schichtdicke von über 2 µm und zeigen diesen Effekt somit nicht. Er ist aber bei der Bestimmung
der Zusammensetzung der Pufferschichten von Bedeutung, weshalb die Bestimmung
der Zusammensetzung bei den Pufferschichten immer an dicken, sprich 20 - 50 nm Schichten
durchgeführt wurde.
DetektierteIStoichiometrieI[a.Iu.]
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0 2 4 6 8 10 12 14
SubstratdickeIvonICupIn 0.7
Ga 0.3
/Se 2
[nm]
DetektierteIStoichiometrieI[a.Iu.]
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
Cu2p 3/2
In3d 5/2
Ga2p 3/2
Se3d
0 1 2 3 4
FilmdickeIaufICupIn 0.7
Ga 0.3
/Se 2
[nm]
Abbildung 5.4: Verlauf der detektierten Stoichiometrien der einzelnen Emissionslinien
für das Wachstum einer Cu(In 0.7 Ga 0.3 )Se 2 Schicht (links) und der Verlauf der detektierten
Stoichiometrien einer Cu(In 0.7 Ga 0.3 )Se 2 Schicht beim Wachstum eines CdS Films
auf der CIGS-Schicht (rechts).
Die Abschwächung der Emissionslinien des CIGS-Substrates durch einen auf die Oberfläche
aufgebrachten Film oder Adsorbate sorgt ebenfalls für eine fehlerhafte Bestimmung der Stiochiometrie
. In Abbildung 5.4 (rechts) wird dies für CdS auf CIGS betrachtet. Hierbei werden
die Emissionslinien mit kleinen mittleren freien Weglängen wie Ga2p 3/2 und Cu2p 3/2 stärker
abgeschwächt als die Emissionslinien von In3d 5/2 und Se3d. Es resultiert ein Unterschätzung
des Kupfergehalts. Die Ergebnisse anderer Schichten wie ZnO 1−x S x oder einer Adsorbatschicht
zeigen qualitativ die gleichen Ergebnisse wie die der CdS-Schicht.
Eine einfache Abschätzung der Adsorbatdicke ergibt für den Vergleich einer in-situ Probe und
einer an Luft gelagerten Probe eine maximale Adsorbatdicke von unter 2 nm. Durch diese Adsorbatschicht
auf dem CIGS kommt es zu einer Unterschätzung des Kupfergehaltes um bis zu
25 % bei einer Adsorbatdicke von 2 nm. Dies bedeutet, dass die Oberflächen der betrachteten
CIGS-Schichten eine höhere Kupferkonzentration enthalten als gemessen.
Die mit der gleichen Vorgehensweise bestimmte Zusammensetzung für CBD-CdS der Probe
9227156 ergibt 55 % Cd und 45 % S. Diese Übergewichtung des Cadmiumgehalts ist ein systematischer
Fehler, der typisch für das Messsystem DAISY-Sol zu sein scheint. Die wahrschein-
70 5 Röntgen-Photoelektronenspektroskopie