Aktivierung des Al Donators in reaktiv Magnetron-gesputterten ZnO Schichten

Al dotiertes ZnO ist eines der am häufigsten untersuchten Ersatzmaterialien für Sn dotiertes In2O3 (ITO) für transparente leitfähige Elektroden. Jedoch wurde bisher nur in wenigen Publikationen versucht zu messen, welcher Anteil des eindotierten Al tatsächlich elektrisch aktiv ist. Basierend auf systematischer Variation von Substrattemperatur und Targetzusammensetzung wurden in dieser Arbeit die elektrischen Eigenschaften aus Hall-Messungen und die mittels Ionenstrahlanalytik bestimmte Zusammensetzung der AZO-Schichten zueinander in Beziehung gesetzt.
Es konnte gezeigt werden, dass für geringe Al Konzentrationen eine maximale effektive Al Aktivierung erreicht wird. Während ab einer gewissen kritischen Al Konzentration die Aktivierung schnell abfällt und die elektrische Leitfähigkeit der Schichten abnimmt.