Kombinierte Analysen innerhalb und außerhalb der Ebene von ZnO auf Saphir

ZnO ist ein Typ II-VI Halbleiter mit besonderen Eigenschaften wie guter Transparenz, hoher Elektronenbeweglichkeit, großer elektronischer Bandlücken, etc. Die Anwendungen als Dünnschicht-Transistoren (TFT) und Licht emittierende Dioden (LED) wurden kürzlich untersucht, gemeinsam mit Anwendungen als Zusatzstoffe in Plastiken, Keramikmaterialien, etc. und transparenten Elektroden. Für diese relativ neuen Anwendungen wird epitaktisch aufgetragenes ZnO benötigt und die Charakterisierung, wie diese Schichten auf dem Schichtträger gewachsen sind, ist dementsprechend wichtig. Hierbei können die Hauptorientierung sowie andere Orientierungen bestimmt werden. Die Kombination von Analysetechniken innerhalb und außerhalb der Ebene ist bei der Untersuchung epitaktischer Schichtorientierungen nützlich. Diese beiden Techniken bieten Informationen der Orientierung in zwei Richtungen, sowohl senkrecht als auch parallel zur Oberfläche. Weil diese zwei Richtungen direkt beobachtet werden können, ist die Interpretation der Daten intuitiver als konventionelle Techniken mit asymmetrischen Reflexionen aus oberflächengeneigten Gitterebenen. Abbildung 2 zeigt eine Serie von Scans einer ZnO-Schicht auf einem c-Achsen Saphiruntergrund innerhalb und außerhalb der Ebene, gemessen am SmartLab Röntgendiffraktometer mit Messarm in einer Ebene. Der phi-Scan, mit Probendrehung in einer Ebene, ZnO (100), wird in Abbildung 2 dargestellt.


In-plane and Out_of_plane scans


Abbildung 1: Scans außerhalb (oben) und innerhalb (unten) der Ebene


a sample in-plane rotation at ZnO


Abbildung 2: Phi-Scan mit Probendrehung in einer Ebene, ZnO (100)

Die Scans in Abbildung 1 zeigen, dass ZnO mit c-Achse parallel zur c-Achse von Saphir wuchs. Die 30°-Drehung der a-Achse von der a-Achse von Saphir wird in Abbildung 3 dargestellt. Der phi-Scan in Abbildung 2 zeigt sechsfach-Symmetrie, was darauf hindeutet, dass die epitaktische ZnO-Schicht nur eine einzige Orientierung besitzt.


axis rotation


Abbildung 3


Das SmartLab ist das modernste hochauflösende Diffraktometer auf dem Markt. Vermutlich die auffälligste Neuerung ist die SmartLab Guidance Software, die dem Benutzer mit einem intelligenten Interface ausstattet um durch alle Feinheiten eines Experiments zu führen, beinahe so als hätte man einen Kristallographiexperten direkt an seiner Seite. Read more about SmartLab...