Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

3.2. Charakterisierung 57
Abbildung 3.5: XRD-Polfiguren des (002)- und des (101)-Peaks der ZnO:Al-Schicht aus Abb. 3.4. Die Polfiguren
liefern den Nachweis einer ausgeprägten Textur der ZnO:Al-Schichten mit der c-Achse parallel zu Oberflächennormalen.
der Kristallite, geben. Dazu müssen die kristallspezifischen Unterschiede der streuenden Ebenen
beachtet werden. Dies wird in der Regel durch einen Vergleich der Messergebnisse mit Pulverdiffraktogrammen
aus der Literatur gewährleistet. Abb. 3.4 zeigt den Intensitätsverlauf der Röntgenbeugung
als Funktion des Beugungswinkels 2θ. Die oberen Daten wurden an einer typischen
gesputterten ZnO:Al-Schicht in der Bragg-Brentano-Geometrie gemessen, die unteren Peakintensitäten
sind Literaturwerte einer ZnO-Pulverprobe [JCPDS (1997)]. Die Peaks entsprechen
den Beugungen an verschiedenen Kristallebenen mit unterschiedlichem Netzebenenabstand. Die
zugehörigen Ebenen sind durch die Miller-Indizes an den entsprechenden Beugungsmaxima angegeben.
Die unterschiedlichen Intensitäten der Peaks des Pulverdiffraktogramms zeugen von
verschieden starken Beugungen und sind nicht in einer Vorzugsorientierung einiger Kristallite
begründet. Der Vergleich der beiden Spektren zeigt deutlich, dass die Anordnung der Kristalle in
der gesputterten Schicht signifikant von der statistischen Verteilung der Pulverprobe abweicht.
Da fast nur Beugungserscheinungen an den (001)-Ebenen (in verschiedenen Beugungsordnungen)
erfolgen, müssen diese hauptsächlich parallel zur Substratoberfläche verlaufen. Alle anderen
Reflexe sind aufgrund dieser Vorzugsorientierung bis auf weniger als 1 % der Intensität des
stärksten Peaks unterdrückt.
Polfiguren erlauben eine präzise Bestimmung der Orientierungsverteilung von Kristalliten.
Dazu werden ein- und ausfallender Strahl in einem festen Winkel 2θ zueinander eingestellt, wo-