Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

28 2. Physikalische und technologische Grundlagen
Wie hergestellt Nach Ätzschritt
Zunehmende Kompaktheit
a
b
Sputterdruck
Abbildung 2.9: Strukturzonen von RF-gesputterten ZnO:Al-Schichten basierend auf dem Thornton-Modell für
gesputterte Metalle [Kluth et al. (2003)]. Die elektronenmikroskopische (REM) Bruchkantenaufnahmen zeigen ungeätzte
(links) und mit Salzsäure behandelte ZnO:Al-Schichten (rechts). Die Schichten wurden unter Bedingungen
gesputtert, die im schematischen Zonenbild angezeigt werden.
kleation beginnt mit dem Wachstum von kleinen Kristalliten, deren Dichte mit der Schichtdicke
ab- und deren Ausdehnung zunimmt. Die kristallinen Säulen laufen zum Substrat hin spitz zu,
während sie ihre laterale Ausdehnung oberhalb einer Schichtdicke von bis zu einigen hundert
Nanometern nur noch geringfügig verändern. Der Säulendurchmesser reicht, abhängig von den
Prozessparametern, von ca. 50 nm bis 300 nm.
In Anlehnung an das von Thornton (1974) für gesputterte Metalle entwickelte Modell wurden
verschiedene Wachstumszonen für RF-gesputterte ZnO:Al-Schichten auf Glassubstrat identifiziert
[Kluth et al. (2003)]. Abbildung 2.9 zeigt die schematische Einteilung in die Strukturzonen
sowie elektronenmikroskopische Aufnahmen (REM, siehe Abschn. 3.2.5) von Bruchkanten und
Oberflächen verschiedener ZnO:Al-Schichten direkt nach der Herstellung (links) und nach ei-
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