Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

82 4. Hoch leitfähige und hoch transparente ZnO:Al-Schichten mit hoher Depositionsrate
(a) Spezifischer Widerstand ρ
(b) Ladungsträgerkonzentration n. Die eingezeichnete
Linie gibt die Volumenkonzentration des Aluminiums
wider.
(c) Beweglichkeit µ.
Abbildung 4.15: Elektrische Eigenschaften als Funktion der Aluminiumkonzentration in den ZnO:Al-Schichten.
zentration nOptik nach Gln. 2.3 aus der Burstein-Moss-Verschiebung berechnet. Dazu wurden
eine Bandlückenenergie von 3,2 eV und die effektiven Massen m ∗ e = 0,24·me für die Elektronen
im Leitungsband bzw. m ∗ h = 0,59·me für die Löcher im Valenzband angenommen [Pearton
et al. (2005)]. me entspricht der Ruhemasse des Elektrons. Die optische Bandlücke wurde aus
der Auftragung des quadratischen Absorptionskoeffizienten über die Photonenenergie bestimmt.
Die Trends der elektrischen Eigenschaften entsprechen den Beobachtungen aus dem vorigen
Abschnitt. Die wesentlichen Trends sind die mit dem Aluminiumgehalt zunehmende Ladungsträgerkonzentration
und die abnehmende Beweglichkeit. Die berechnete Ladungsträgerkonzentration
gibt qualitativ den Trend der Hall-Effektmessungen wider. Quantitativ gibt es allerdings