Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

56 3. Experimentelles
Abbildung 3.4: XRD-θ/2θ-Scan einer typischen ZnO:Al-Schicht (oben) im Vergleich zu der Intensitätsverteilung
einer ZnO-Pulverprobe [JCPDS (1997)] (unten).
lendem und gebeugtem Strahl. Kohärent streuende Bereiche sind z.B. unverspannte Einkristalle.
Bei mikroskopischen Verspannungen ist die Fernordnung auch innerhalb eines Kristalls gestört,
so dass nur noch Teilbereiche des Kristalls kohärent streuen. Dann ist die Größe g zumindest
eine untere Abschätzung der Kristallitgröße senkrecht zur Beugungsebene.
Die Intensität der Streuung wird vom Beugungswinkel und von der Art der beugenden Ebene
beeinflusst. Letzteres beruht auf der Überlagerung der an verschiedenen Atomen in der Einheitszelle
des Gitters gestreuten Strahlung. Der Strukturfaktor Shkl eines Gitters gibt die zu erwartende
Streuintensität für die Beugung an den (hkl)-Ebenen an (siehe z.B. Ibach und Lüth (2003)):
(3.15) Shkl = ∑ α
fα exp(−iGhkl · rα) .
Die Summation erfolgt über alle Atome der Einheitszelle des Gitters. Die Größen fα und rα
bezeichnen den atomaren Streufaktor bzw. den Positionsvektor des jeweiligen Atoms. Ghkl ist
der zur Streuebene mit den Millerindizes (hkl) gehörende, reziproke Gittervektor. Die Intensität
der Beugungspeaks hängt also von der Kristallstruktur, der Art der Atome und den Millerindizes
ab. Zusätzlich ist die totale Intensität eines Beugungspeaks proportional zum streuenden
Volumen. Damit können die Verhältnisse der Intensitäten verschiedener Peaks Informationen
über eine mögliche Vorzugsorientierung, also Abweichungen von einer zufälligen Orientierung