Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

94 5. Einfluss der Depositionsbedingungen auf die ZnO:Al-Schicht-Eigenschaften
Abbildung 5.2: Laterale Variation der Eigenschaften einer statisch deponierten Schicht. Der Graph zeigt Position
und Halbwertsbreite des XRD-(002)-Peaks als Funktion der Position auf dem Substrat. Zum Vergleich sind
die Referenzposition (gepunktete Linie) [JCPDS (1997)] und die Messwerte der dynamisch gesputterten Schicht
angegeben.
mit 2,9 · 10 −4 Ωcm (offenes Dreieck in Abb. 5.1 b)) leicht von diesem errechneten Wert ab, liegt
jedoch ebenso wie die Werte von Ladungsträgerkonzentration und Beweglichkeit innerhalb der
Variationen, die am Statikabdruck beobachtet wurden.
5.1.3 Strukturelle Eigenschaften
Die statisch gesputterten ZnO:Al-Schichten sind stark texturiert. Die c-Achse verläuft hauptsächlich
parallel zur Oberflächennormalen, so dass Beugungen an den (001)-Ebenen in XRD-
Messungen den stärksten Peak bei ca. 34,4 ◦ für den (002)-Reflex [JCPDS (1997)] ergeben. Die
Peakposition und die Halbwertsbreite dieses Peaks sind in Abb. 5.2 als Funktion der Position auf
dem Substrat aufgetragen. Die Halbwertsbreite, als Maß für die Kristallitgröße, ist unabhängig
von der Position vor der Kathode und identisch mit der Breite von 0,2 ◦ der dynamischen Schicht.
Das bedeutet, dass die Kristallitgröße in Wachstumsrichtung unabhängig von der Position vor der
Kathode ungefähr 40 nm beträgt. Die Peakpositionen alternieren zwischen 34,35 ◦ und 34,5 ◦ .
Die Minima wurden jeweils an den Positionen der Sputtergräben beobachtet, wogegen die Maxima
an allen anderen untersuchten Positionen neben den Sputtergräben gemessen wurden. Dies
bedeutet, dass der Gitterparameter an den Positionen der Sputtergräben um ca. 0,4 % größer als
an den benachbarten Positionen ist. Unter der Annahme, dass die unverspannte Phase an jeder