Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

96 5. Einfluss der Depositionsbedingungen auf die ZnO:Al-Schicht-Eigenschaften
S 1,5
S 5
S 8
S 11
1µm
S 17
Abbildung 5.4: REM-Oberflächenaufnahmen eines Statikabdruckes nach dem Ätzen an verschiedenen Positionen:
neben den Targets im Außenbereich des Kathodensystems (S1,5), äußerer Sputtergraben des linken Targets (S5),
Mitte des linken Targets (S8), innerer Sputtergraben des linken Targets (S11) und Mitte des Kathodensystems (S17).
Die Schicht D wurde unter identischen Bedingungen dynamisch gesputtert.
spricht der unter gleichen Bedingungen dynamisch gesputterten Schicht. Alle Schichten entwickeln
während des Ätzens eine raue Oberfläche mit kraterförmigen Strukturen. Die Schichten
S1,5–S11 zeigen auf weiten Bereichen der Oberfläche kleine und flache Strukturen. An wenigen
Stellen der Schicht können sich mittelgroße (bis 500 nm für die Schichten S5 und S11) oder große
(> 1 µm für die Schichten S1,5 und S8) Krater bilden. Dies deutet auf eine hohe Kompaktheit der
ZnO:Al-Schichten hin. Die Schicht S17 entwickelt viele, regelmäßig über die Oberfläche verteilte,
tiefe Krater mit steilen Wänden und scharfkantigen Abgrenzungen der Krater untereinander.
Die Größe dieser Krater liegt zwischen 200 nm und 300 nm. Auf der Oberfläche der dynamisch
gesputterten Schicht (D) wurden wenige große und viele kleine Krater beobachtet, die auf der
gesamten Oberfläche eine gewisse Rauigkeit erzeugen. Die dynamische Beschichtung wirkt auf
die Oberflächenstruktur nach dem Ätzen wie eine Mischung aus der hohen Kraterdichte von Position
S17 und den teilweise großen Kratern der Positionen direkt vor den Kathoden. Auch die
Ätzrate der dynamisch gesputterten Schicht liegt innerhalb der Variationen, die bei der statisch
deponierten Schicht beobachtet wurden.
Abb. 5.5 zeigt geätzte Oberflächenstrukturen von dynamisch gesputterten ZnO:Al-Schichten.
Sie wurden unter gleichen Depositionsbedingungen mit gleicher Dicke aber unterschiedlich vielen
Pendelschritten und entsprechend angepasster Transportgeschwindigkeit deponiert. Nach der
Herstellung wurden die Schichten für 40 Sekunden in 0,5 %iger Salzsäure geätzt, wodurch sich
die Schichtdicke jeweils um ca. 150 nm reduzierte. In die Schicht D1 mit nur einem Überlauf des
D