View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich

5.1 Lichtlokalisierungen im Nahfeld 71
Abhängig von der Oberflächenstruktur kann auch die Häufigkeitsverteilung der
Neigungswinkel damit beschrieben werden. In Abb. 5.9(a)-(c) sind exemplarisch
die Häufigkeitsverteilungen der in Abb. 5.5 gezeigten NSOM-Messung, mit einer
angepassten logarithmischen Normalverteilung dargestellt. Die Häufigkeitsverteilung
der reziproken Krümmungsradien (Abb. 5.9(d)) ist jedoch normalverteilt. Die
zugehörigen Parameter sind der Tab. 5.2 zu entnehmen. Das Bestimmtheitsmaß
R 2 gibt hierbei die Güte der Anpassung an. Anzumerken ist jedoch auch, dass
die Anpassung einer kontinuierlichen Verteilung nur bei einer hohen Dichte der
Werte gerechtfertigt ist. Daher ist im Einzelfall zu prüfen, ob eine Beschreibung
durch eine diskrete Verteilung, z. B. durch die negative Binominalverteilung [163],
angemessener sei.
In Abb. 5.10 sind die Ergebnisse aus NSOM-Messungen an verschiedenen TCO-
Typen gegenüber gestellt. Exemplarisch sind die Wellenlängen 473 nm (zweite
Spalte) und 780 nm (dritte Spalte) gezeigt. Der gewählte Ausschnitt beträgt
10 μm × 10 μm. In der ersten Zeile ist die Messung an einer ca. 70 s geätzten
ZnO:Al-Oberfläche zu sehen. Die Kraterdurchmesser sind durch die längere
Ätzdauer erheblich größer. Dennoch ähnelt die Nahfeldmessung stark der Messung
an Oberflächen, die eine standardmäßige Ätzdauer von ca. 40 s erfahren
haben. Lokalisierungen an den Kraterrändern und die feine periodische Struktur
ist für beide Wellenlängen deutlich zu beobachten. Die in der zweiten Zeile
gezeigte ZnO:Al-Oberfläche hingegen weist nur kleine Kraterstrukturen auf und
nur an den wenigen größeren Kraterstrukturen sind Lichtlokalisierungen zu
beobachten. Dieser Oberflächentyp entspricht nach Berginski et al. einer Typ III-
Oberfläche [117, 166]. In den größeren Kratern sind auch die feinen periodischen
Strukturen wieder zu finden. Die spitze und mit steilen Kanten versehene Oberfläche
des Asahi-U-Glases bewirkt sehr starke Spitzeneffekte und kann durch
die NSOM-Spitze nicht vollständig aufgelöst werden, wodurch die Kanten stark
abgerundet dargestellt werden. Hohe Intensitäten sind besonders an großen und
steilen Spitzen zu messen. Die beiden gezeigten Neuchâtel-Typen unterscheiden
sich im wesentlichen in der Strukturgröße. Typ 1 weist im Durchmesser recht
große (∼ 1 − 3 μm) steile Spitzen auf. Die Strukturen bei Typ 2 sind deutlich kleiner
und entsprechen etwa den Strukturen des Asahi-U-Glases (≪ 1 μm). Auch
die Neuchâtel-Oberflächen können nicht vollständig durch die NSOM-Spitze aufgelöst
werden. Aus den NSOM-Messungen im Nahfeld der in Abb. 5.10 gezeigten
texturierten Oberflächen lassen sich die Streuwinkelverteilungen bestimmen. In
Abb. 5.11 sind diese für die beiden Wellenlängen 473 nm und 780 nm präsentiert.
Eine Anpassung durch eine logarithmische Normalverteilung ist in diesem Fall
nicht möglich, da die zugrunde liegenden Feldgrößen keine ausreichende Statistik