Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

5.1. Statische und dynamische Beschichtung 93
Abbildung 5.1: Laterale Variation der Eigenschaften einer statisch deponierten Schicht. Die Graphen zeigen
die Schichtdicke und lokale statische Depositionsrate (a) und den spezifischen Widerstand ρ (b) als Funktion der
Position auf dem Substrat.
5.1.1 Örtlich aufgelöste Wachstumsrate
Abbildung 5.1 a) zeigt die Schichtdicke bzw. die örtlich aufgelöste statische Depositionsrate
RDep als Funktion der Position auf dem Substrat. Zusätzlich sind die Positionen der Targets und
der Sputtergräben als Bezugspunkte eingezeichnet. Die Wachstumsrate zeigt Maxima vor den
Targets. Die Positionen der Sputtergräben sind zusätzlich durch leichte Buckel auf dem Schichtdickenprofil
sichtbar. Zu den Seiten fällt die Depositionsrate stark ab.
5.1.2 Elektrische Eigenschaften
Abb. 5.1 b) zeigt den spezifischen Widerstand ρ der ZnO:Al-Schicht als Funktion der Position
auf dem Substrat. Der Widerstand wurde mittels 2-Punkt-Methode (offene Quadrate) mit einer
lateralen Auflösung von 5 mm bestimmt und zusätzlich durch Hall-Effekt-Messungen (geschlossene
Dreiecke) an den charakteristischen Positionen ergänzt. Der spezifische Widerstand erreicht
Minimalwerte von 1,9 · 10 −4 Ωcm. Am linken Rand des Substrates steigt ρ aufgrund der geringen
Schichtdicke an. Die Positionen der Sputtergräben zeichnen sich durch einen um einen Faktor
von ca. zwei gegenüber den Minima erhöhten spezifischen Widerstand aus. Die zugehörigen
Werte der Ladungsträgerkonzentration n und der Beweglichkeit µ sind in Tab. 5.1 einzusehen.
Sowohl n als auch µ sind an den Positionen der Sputtergräben im Vergleich zu allen anderen
Positionen abgesenkt.
Das dynamisch gesputterte Mehrschichtsystem ist eine Parallelschaltung der Widerstände an
den verschiedenen Positionen. Der spezifische Widerstand kann dann zu ρ = 2,7 · 10 −4 Ωcm
berechnet werden. Der gemessene Wert der korrespondierenden dynamischen Schicht weicht