Elektrochemische Messungen an durch PVD-Verfahren erzeugten Oxidschichten: Untersuchungen zur Schichtherstellung und zur Meßmethodik

ISBN-13: 9783838613079 / Niemiecki / Miękka / 1999 / 180 str.

Stefan Krebs

Opis

Inhaltsangabe: Problemstellung: An der Darstellung dunner Schichten bestehend aus (dotiertem) Zinn(IV)-Oxid besteht bereits seit drei Jahrzehnten ein groes Interesse, weil transparente, n-halbleitende Oberflachen hergestellt werden konnen (TCO - transparent conductive oxides). Reines, stochiometrisches Zinndioxid (SnO2) ist ein Isolator. Ziel der Herstellungsverfahren ist es also, einerseits Schichten mit geringem Sauerstoff-Unterschu zu erzeugen (SnO2-?), die dann Fehlstellen (z. B. Sauerstoffionenleerstellen) als Elektronendonatoren enthalten. Andererseits kann die gewunschte Leitfahigkeit durch Dotierung mit Fremdatomen wie z. B. Sb oder F erreicht werden. W erden Schichten mit Sauerstoff-Defizit in Gegenwart von O2 (z. B. in Luft) uber etwa 600 K erhitzt, werden die o. g. Donatoren durch Oxidation (Einbau von Sauerstoff in die Schicht, z. B. auf Sauerstoffionenleerstellen) vernichtet. Dahingegen sind z. B. Storstellen durch eingebautes Sb(V) bis uber 1 100 K stabil. Zur Herstellung dunner TCO-Schichten stehen physikalische wie chemische Verfahren zur Verfugung. In dieser Arbeit wird auf die Physical-Vapor-Deposition eingegangen werden. Die meisten Arbeiten, die sich mit dieser Thematik befassen, behandeln die Optimierung von Betriebsparametern bezuglich der optischen Transparenz und elektrischen Leitfahigkeit. TCOs wurden beispielsweise in der Rohrenindustrie angewandt, werden bei der Dunnschichtsolar-Technologie eingesetzt und zur Herstellung nicht vereisender Windschutzscheiben verwendet. Ein mit Zinndioxid beschichteter Glastrager kann in der analytischen Chemie fur elektrochemischen Untersuchungsmethoden wie Potentiometrie, Amperometrie und Coulometrie, bei denen Redoxvorgange ablaufen, als Indikatorelektrode dienen. Eine solche Elektrode ist sensitiv fur Mn04-, Ce4+, Cr2O72-, S2O32-, Ti3+, Tl+ und NO2-. Die Potentiale, die sich bei einer Zinndioxid-Glas-Elektrode in Redoxsystemen wie Fe2+/Fe3+, Fe(CN)6]4-/ Fe(CN) 6]3-oder Chinhydron/Hydrochinon einst