Untersuchung des reaktiven Sputterprozesses zur Herstellung von ...

78 4. Hoch leitfähige und hoch transparente ZnO:Al-Schichten mit hoher Depositionsrate
Abbildung 4.11: Konzentration der Ladungsträger n (geschlossene Kreise) und Aluminiumkonzentration CAl
(offene Quadrate) in den ZnO:Al-Schichten als Funktion der PEM-Intensität. Die gestrichelte Linie kennzeichnet
die Aluminiumkonzentration des verwendeten Targets, die gepunktete und die durchgezogene Linie dienen als Führungslinien
für CAl bzw. n.
nen im Aluminiumgehalt. Die Amplitude ist nahezu verschwindend gering für den oxidischen
Arbeitspunkt und nimmt mit der PEM-Intensität deutlich zu. Für jede einzelne Schicht werden
die Variationen im Aluminiumgehalt vom Substrat bis zur Oberfläche der Schicht stärker. Die
Anzahl der Oszillationen entspricht genau der Anzahl der Pendelschritte vor dem Kathodensystem
während der dynamischen Deposition. Der Aluminiumgehalt variiert also mit der Position
des Substratträgers relativ zum Kathodensystem.
Um die Oszillationen im Aluminiumgehalt besser verstehen zu können wurden Statikabdrücke
auf ihren Aluminiumgehalt untersucht. Abb. 4.13 zeigt CAl eines Statikabdruckes als
Funktion der Position auf dem Substrat. Weitere Eigenschaften dieses Statikabdruckes werden
in Abschn. 5.1 vorgestellt. Der Aluminiumgehalt zeigt ein lokales Maximum vor jedem Target.
In der Mitte und zum Rand des Kathodensystems fällt CAl leicht ab. Vor dem rechten Target
wurde etwas mehr Aluminium als vor dem linken Target gefunden. Die Variation des Aluminiumgehaltes
in der statischen Abscheidung zwischen 3 at% und 4 at% kann die beobachteten
Oszillationen in dynamisch gesputterten Schichten teilweise erklären. In der dynamisch gesputterten
ZnO:Al-Schicht entsteht ein Mehrschichtsystem mit variierendem Aluminiumgehalt. Die
Doppelmaxima der statischen Abscheidung wurden in den dynamisch gesputterten Schichten
nicht beobachtet.