Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

4.4. Einfluss des Aluminiumgehaltes auf die ZnO:Al-Schicht-Eigenschaften 75
Abbildung 4.8: Aluminiumkonzentration CAl in den ZnO:Al-Schichten als Funktion der Aluminiumkonzentration
im Target für den nicht-reaktiven RF- und den reaktiven MF-Sputterprozess.
4.4.1 Einfluss der Depositionsparameter
Eine der wichtigsten Einflussgrößen für den Aluminiumgehalt in den Schichten ist das Angebot
von Aluminium aus dem Target. Eine Variation des Aluminiumanteils in den ZnO:Al-Schichten
sollte daher durch die Verwendung von Zn:Al-Targets mit unterschiedlichem Aluminiumgehalt
möglich sein. Abb. 4.8 zeigt die Aluminiumkonzentration CAl in den Schichten als Funktion
von CAl in den Targets für das reaktive MF-Sputtern (offene Kreise). Zum Vergleich sind auch
Messwerte für einen nicht-reaktiven RF-Sputterprozess [Agashe et al. (2004)] von keramischen
ZnO:Al2O3-Targets (ausgefüllte Quadrate) angegeben. Die eingezeichneten Linien geben die
1:1-Beziehung (durchgezogene Linie) bzw. eine experimentelle Obergrenze des Aluminiumgehaltes
in den reaktiv gesputterten ZnO:Al-Schichten (gestrichelte Linie) an. Während sich in den
RF-gesputterten Schichten von keramischen ZnO:Al2O3-Targets exakt der Aluminiumgehalt der
Targets wiederfinden lässt, wird beim Sputtern von metallischen Targets im reaktiven Prozess
aufgrund des abdampfenden Zinks (siehe Abschn. 4.2) zum Teil deutlich mehr Aluminium in
die Schichten eingebaut. Trotz dieser Unterschiede in Abhängigkeit von den Prozessbedingungen
ist beim Sputtern von Targets mit mehr Aluminium in der Regel auch mehr Aluminium in
den Schichten vorhanden.
Der Einfluss der Substrattemperatur auf den Aluminiumgehalt wurde für elektrisch optimierte
Arbeitspunkte beim Sputtern von verschieden legierten Targets untersucht. Die Serien wurden
bereits in Abschn. 4.2 mit ihren Depositionsraten vorgestellt. Abb. 4.9 zeigt den Aluminiumge-