Untersuchungen zur Prozeßparameterabhängigkeit der elektrischen und strukturellen Eigenschaften von magnetrongesputterten Indium-Zinn-Oxid-Filmen:
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1998
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I
NHAL
TS
V
ERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
1
2.
GRUNDLAGEN
DES
SPUTTERPROZESSES
3
2.1
DC-SPUTTEM
4
2.1.1
DIE
GLIMMENTLADUNG
4
2.1.2
DIE
MAGNETRONSPUTTERANORDNUNG
6
2.2
HF-SPUTTEM
9
2.2.1
MOTIVATION
9
2.2.2
EIGENSCHAFTEN
DER
HF-SPUTTERENTLADUNG
9
2.2.3
HF-MAGNETRONSPUTTEM
13
2.3
HF
UEBERLAGERTES
DC-SPUTTEM
14
2.3.1
MOTIVATION
14
2.3.2
EIGENSCHAFTEN
DES
HF-UEBERLAGERTEN
DC-SPUTTERPROZESSES
15
2.4
DER
SPUTTERMECHANISMUS
16
2.4.1
DIE
STOSSKASKADE
17
2.4.2
DIE
SPUTTERAUSBEUTE
18
2.4.3
DIE
ENERGIE
DES
ABGESPUTTERTEN
MATERIALS
20
3.
AUFBAU
DER
DEPOSITIONSANLAGE
24
3.1
DIE
MAGNETRONSPUTTERKATHODE
PK
850
26
3.2
PROZESSFIIHRUNG
28
4.
CHARAKTERISIERUNG
DES
SPUTTERPLASMAS
31
4.1
LONENSTROMMESSUNG
31
4.1.1
BESCHREIBUNG
DES
MESSPRINZIPS
31
4.1.2
MESSERGEBNISSE
36
4.2
OPTISCHE
EMISSIONSSPEKTROSKOPIE
43
4.2.1
BESCHREIBUNG
DER
VERWENDETEN
MESSTECHNIK
43
4.2.2
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
44
4.2.3
MESSERGEBNISSE
49
5.
CHARAKTERISIERUNG
DER
ABGESCHIEDENEN
SCHICHTEN
52
5.1
DIE
EXPERIMENTMATRIX
52
5.2
SCHICHTDICKE
UND
SPEZIFISCHE
DICHTE
54
5.3
OPTISCHE
EIGENSCHAFTEN
55
5.3.1
AUSBREITUNG
VON
ELEKTROMAGNETISCHEN
WELLEN
IN
FESTKOERPERN
55
5.3.2
DIE
OPTIK
DUENNER
SCHICHTEN
60
5.3.3
MESSERGEBNISSE
UND
DIELEKTRISCHE
FUNKTIONEN
61
5.3.4
DIE
BANDSTRUKTUR
VON
INDIUM-ZINN-OXID
68
5.4
ELEKTRISCHE
EIGENSCHAFTEN
73
5.4.1
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
73
5.4.2
MESSUNG
DES
WIDERSTANDS
DUENNER
SCHICHTEN
75
5.4.3
MESSUNG
DES
HALLEFFEKTS
75
5.4.4
WIDERSTANDSMESSUNGEN
AN
INDIUM-ZINN-OXID
FILMEN
76
5.4.5
BESTIMMUNG
DER
LADUNGSTRAEGERDICHTE
UND
-BEWEGLICHKEIT
78
5.4.6
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER
ELEKTRISCHEN
EIGENSCHAFTEN
81
I
NHALTSVERZEICHNIS
5.5
KRISTALLSTRUKTUR
UND
ZUSAMMENSETZUNG
83
5.5.1
BESTIMMUNG
DER
KRISTALLSTRUKTUR
DURCH
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE
84
5.5.2
ERGEBNISSE
DER
XRD-MESSUNGEN
84
5.5.3
ANALYSE
DER
SCHICHTZUSAMMENSETZUNG
MITTELS
XPS
88
5.6
UNTERSUCHUNG
DER
OBERFLAECHENTOPOLOGIE
VON
ITO-SCHICHTEN
90
5.6.1
MESSUNGEN
MIT
DEM
RASTER-KRAFT-MIKROSKOP
90
5.6.2
MESSUNGEN
MIT
DEM
RASTERELEKTRONENMIKROSKOP
95
5.7
MESSUNG
DES
PHOTOLUMINESZENZSPEKTRUMS
VON
ITO-SCHICHTEN
98
6.
MIKROSTRUKTUR
UND
LEITFAEHIGKEIT
VON
ITO-FILMEN
100
6.1
TOPOGRAFIE
UND
MIKROSTRUKTUR
DUENNER
SCHICHTEN
100
6.1.1
W
ACHSTUMSMECHANISMEN
100
6.1.2
STRUKTUR-ZONEN-MODELLE
103
6.1.3
WECHSELWIRKUNGEN
ZWISCHEN
PLASMA
UND
AUFWACHSENDER
SCHICHT
105
6.1.3.1
DER
EINFLUSS
DER
PHOTONEN
UND
DER
ELEKTRONEN
105
6.1.3.2
AUSWIRKUNG
DES
LONENBESCHUSSES
DES
FILMS
WAEHREND
DER
DEPOSITION
106
6.1.4
DER
EINFLUSS
DES
TEILCHENBOMBARDEMENTS
AUF
DIE
MIKROSTRUKTUR
VON
109
ITO-FILMEN
6.2
ANALYSE
DES
LEITFAEHIGKEITSMECHANISMUS
VON
ITO
111
6.2.1
DEFEKTSITUATION
IN
ZINN
DOTIERTEM
INDIUMOXID
111
6.2.2
STREUMECHANISMEN
IN
DUENNEN
ITO-FILMEN
114
7.
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
118
LITERATURVERZEICHNIS
120 |
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