Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

Abbildungsverzeichnis
2.1 Wurtzitstruktur von ZnO und kristallographische Bezeichnungen ......... 7
2.2 Optische Eigenschaften von ZnO:Al ........................ 11
2.3 Band-Bandübergänge im entarteten Halbleiter ................... 12
2.4 Schematische Darstellung des Sputterprozesses .................. 15
2.5 Hysterese des reaktiven Sputterprozesses ...................... 19
2.6 Schematische Darstellung der MF-Doppelkathode ................. 22
2.7 Wachstumsbestimmende Vorgänge in der Nähe der Substratoberfläche ...... 24
2.8 Wachstumsmodell für gesputterte Metallschichten ................. 26
2.9 Strukturzonen und Ätzverhalten von RF-gesputterten ZnO:Al-Schichten ..... 28
2.10 Aufbau und Bandstruktur einer Silizium-Dünnschichtsolarzelle in der pin-Struktur 34
2.11 Absorptionskoeffizienten von Silizium und Zinkoxid ............... 36
2.12 Hell- und Dunkelkennlinie mit einigen Kenngrößen einer Solarzelle ....... 38
2.13 REM-Oberflächenaufnahmen von gesputterten und geätzten ZnO:Al-Schichten . 40
2.14 Quantenwirkungsgrad von µc-Si:H-Solarzellen auf RF-gesputterten ZnO:Al-
Schichten ...................................... 41
3.1 Schematische Darstellung der Inline-Sputteranlage ................ 44
3.2 Messanordnung für die Zwei-Punkt-Methode ................... 51
3.3 Messanordnung für die Vier-Punkt-Methode .................... 52
3.4 XRD-θ/2θ-Scan einer typischen ZnO:Al-Schicht und einer ZnO-Pulverprobe . . 56
3.5 XRD-Polfiguren einer gesputterten ZnO:Al-Schicht ................ 57
4.1 Hysterese und Stabilisierung des reaktiven Sputterprozesses mittels PEM .... 64
4.2 Hysterese des Sauerstoff-Partialdruckes ...................... 66
4.3 Depositionsrate an verschiedenen Arbeitspunkten ................. 67
4.4 Depositionsrate als Funktion der Substrattemperatur ................ 69
4.5 Depositionsrate als Funktion des Depositionsdruckes ............... 70
4.6 Homogenität einer dynamisch MF-gesputterten ZnO:Al-Schicht ......... 71
4.7 Verlauf der Generatorspannung beim Substrattransport .............. 73
4.8 CAl in den ZnO:Al-Schichten als Funktion der Aluminiumkonzentration im Target 75
4.9 CAl in den ZnO:Al-Schichten als Funktion der Substrattemperatur ........ 76
4.10 CAl in den ZnO:Al-Schichten als Funktion des Depositionsdruckes ........ 77
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