DE4207783C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen ei
ner transparenten leitfähigen ZnO-Dünnschicht, und insbesondere
ein Verfahren zum Herstellen einer transparenten leitfähigen
ZnO-Dünnschicht, die bei einer relativ niedrigen Temperatur
ausgebildet werden kann und deren Oberflächengestalt durch
geeignete Wahl der Dünnschicht-Ausbildungsbedingungen beein
flußt werden kann.
Transparente leitfähige Indiumoxid-Zinnoxid-Dünnschich
ten sind allgemein als "ITO-Filme" bekannt. Sie finden als
transparente leitfähige Dünnschichten Anwendungen in Berüh
rungsschaltern, Flüssigkristall-Anzeigeelementen und EL-Ein
richtungen (Elektro-Lumineszenz) und sind heutzutage weitgehend
angenommen. Einer der Rohstoffe für ITO-Filme ist Indium, ein
seltenes Metall. ITO-Filme sind daher aus Gründen der Ausbeutung
von Bodenschätzen teuer. ITO-Filme erfordern eine Ver-
bzw. Bearbeitung bei erhöhten Temperaturen in dem Bereich von
250°C bis 600°C. Daraus ergibt sich der Nachteil eines hohen
Energieverbrauchs und damit hoher Kosten.
SnO2 wird heutzutage verbreitet für transparente leitfähige
Dünnschichten in Dünnschicht-Solarzellen verwendet. Die
Temperatur bei der Dünnschichtherstellung mit dieser Verbindung
ist jedoch sehr hoch. Sie liegt typischerweise in der Nachbarschaft
von 500°C. Daher ist der Energieverbrauch bei der
Herstellung einer SnO2-Dünnschicht unangemessen hoch. Wegen der
wohl begrenzten Wärmebeständigkeit des verwendeten Substrates
liegt ferner ein Nachteil darin, daß Dünnschichten aus SnO2 nur
sehr begrenzt verwendet werden können. Zur Ausbildung einer
SnO2-Dünnschicht auf der Oberfläche eines Glassubstrates wird
beispielsweise eine SiO2-Dünnschicht vorbereitend als Unterlegschicht
auf der Oberfläche ausgebildet, und dann wird die
SnO2-Dünnschicht auf die Unterlegschicht aufgebracht. Das Aufbringen
der SnO2-Dünnschicht ist daher kompliziert.
In jüngster Zeit ist allgemein erkannt worden, daß ZnO
als transparente Elektrode und als nichtreflektierende Schicht
für Solarzellen aus amorphem Silizium und CuInSe2 geeignet ist.
Als Verfahren zum Ausbilden einer transparenten leitfähigen
ZnO-Dünnschicht sind die Sprühbeschichtung, die Ionenbeschichtung
und die Vakuumbedampfung bekannt. Ferner ist es bekannt,
die Dünnschicht durch chemisches Bedampfen oder durch andere
Beschichtungstechniken auszubilden, vgl. japanische Offenlegungsschrift
(Kokai) Nr. 154 411/1987. In JP-A 63-303070 wird
beispielsweise eine Methode zum chemischen Bedampfen (CVD-Verfahren)
eines Substrats mit ZnO beschrieben, bei dem ein
Mikrowellenplasma benutzt wird und eine Oberflächenglättung mit
Hilfe eines H₂O-Zusatzes erzielt wird. Eine CVD-Methode zum
Herstellen von ZnO-Schichten, bei der eine DC- oder RF-Entladung
benutzt wird, ist auch aus der DD-PS 2 02 896 bekannt.
Bei dem in dieser Druckschrift offengelegten Verfahren wird das
in der Entladung erzeugte UV- bzw. VUV-Licht zur Steuerung der
Keimung und des Schichtwachstums von Zinkchalkogenid-Verbindungen
eingesetzt.
Die vorgenannten herkömmlichen Beschichtungstechniken
erfordern mit Ausnahme der Sprühbeschichtung erhöhte Temperaturen
bei der Ausbildung der Dünnschicht im Rahmen der Herstellung
eines Werkstücks. Beispielsweise wird bei dem aus J.
electrochem. Soc. 128 (1981), S. 2684 ff bekannten Verfahren zur
Herstellung von ZnO-Schichten auf Saphirsubstraten mittels chemischen
Bedampfens eine Substrattemperatur von 400 bzw. 730°C
benötigt. Daher müssen die Möglichkeiten der Verschlechterung
der Eigenschaften des erzeugten Werkstücks infolge der erhöhten
Temperaturen während der Beschichtung sowie das vorerwähnte
Problem bei der Beschichtung unter erhöhten Temperaturen berücksichtigt
werden. Ferner ist aus J. elektrochem. Soc. 128
(1981), S. 2684 ff bekannt, daß bei mittels herkömmlichen chemischen
Bedampfens hergestellten ZnO-Dünnschichten der Schichtwiderstand
stark zunimmt, wenn die Schichten bei Temperaturen
unterhalb von 300°C präpariert werden. Dieses Verhalten ist
auch bei den nach dem in der US-PS 47 51 149 offengelegten CVD-Verfahren
hergestellten ZnO-Dünnschichten festzustellen, auch
wenn den ZnO-Dünnschichten nach einem in dieser Druckschrift
angegebenen Verfahren B, Al, Ga oder In als Zusatz zum Erhöhen
der Leitfähigkeit hinzugefügt werden.
Bei der Sprühbeschichtung zur Ausbildung der Dünnschicht
kann die Form der Dünnschichtoberfläche in Abhängigkeit von
bestimmten Betriebsbedingungen nicht beeinflußt bzw. gesteuert
werden. Insbesondere ist mit der Sprühbeschichtung eine strukturierte
Dünnschichtoberfläche (Rauheit oder Unebenheit) nicht
ohne weiteres zu erzielen. Ist die ZnO-Dünnschicht auf der
Oberfläche eines sensitiven Elementes beispielsweise in einer
Solarzelle strukturiert, so wird die strukturierte Form eine
Lichtstreuung bewirken. Wegen der daraus resultierenden Verlängerung
des Strahlenweges sind die Eigenschaften des Gerätes
verbessert. Die Entwicklung eines Verfahrens zur Ausbildung
einer ZnO-Dünnschicht mit strukturierter Oberfläche wird daher
als immer dringlicher angesehen.
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Herstellen einer transparenten leitfähigen ZnO-Dünnschicht
anzugeben, die bei niedrigerer Temperatur ausgebildet
werden kann und deren Oberfläche durch geeignete Wahl
der Dünnschicht-Ausbildungsbedingungen nach Wunsch gestaltet
werden kann.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zum Herstellen transparenter leitfähiger ZnO-Dünnschichten
mit relativ hoher Dünnschicht-Ausbildungsgeschwindigkeit
anzugeben, wobei die Dünnschichten eine strukturierte
Oberfläche sowie einen geringeren spezifischen Widerstand haben
sollen.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe mit einem
Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachstehend ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung
mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 schematisch eine MOCVD-Einrichtung für ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
Fig. 2 ein Diagramm der Beziehung zwischen dem B2H6-Durchsatz
und der Geschwindigkeit der Dünnschichtbildung
mit bzw. ohne Bestrahlung mit ultraviolettem Licht,
Fig. 3 ein Diagramm der Beziehungen zwischen dem B2H6-Durchsatz
und dem spezifischen Widerstand der Dünnschicht,
der Elektronenbeweglichkeit sowie der
Trägerkonzentration mit bzw. ohne Bestrahlung mit
ultraviolettem Licht.
Die Forschungen der Erfinder haben ergeben, daß auf
einem Substrat durch chemisches Bedampfen eine transparente
leitfähige ZnO-Dünnschicht mit strukturierter Oberfläche (Rauheit
und Unebenheit) und mit geringerem spezifischem Widerstand
bei einer niedrigeren Temperatur von etwa 150°C ausgebildet
werden kann, wenn eine organische Metallverbindung von Zn und
gereinigtes Wasser als Reaktionsgase sowie eine Bor oder Aluminium
enthaltende Verbindung als Dotierstoff verwendet werden,
die Dünnschicht unter reduziertem Druck in dem Bereich von
1,33 bis 40 hPa aus der Metallverbindung ausgebildet
wird und die Bildung der Dünnschicht unter Bestrahlung
mit ultraviolettem Licht einer Wellenlänge von höchstens 254 nm
erfolgt.
Genauer gesagt wird eine transparente leitfähige ZnO-Dünnschicht
mit strukturierter Oberfläche bei einer geringeren
Temperatur von ca. 150°C durch ein Licht-MOCVD-Verfahren mit
den Schritten
- a) getrennte Zuführung von Wasserdampf und einer metallorganischen Zn-Verbindung, jeweils in Trägergas, in eine Vakuumkammer mit vermindertem Druck,
- b) Zuführung von bor- oder aluminiumhaltigen Verbindungen in die Kammer,
- c) Erhitzen des Substrats auf eine vorbestimmte Temperatur und Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mit Wellenlängen 254 nm,
- d) Einstellen des Gasdrucks innerhalb der Vakuumkammer auf einen Wert in dem Bereich von 1,3 bis 39 hPa während der Schichtausbildung,
wodurch das organische Metallmaterial eine Dünnschicht unter
entsprechend eingestelltem Druck ausbilden kann (Licht-MOCVD-Verfahren),
auf dem Substrat abgeschieden.
In diesem Fall hängt die Gestalt der Oberfläche der ZnO-Dünnschicht
stark von der Wachstumstemperatur ab. Es sind
Rasterelektronen-Mikroskop-Aufnahmen von bei unterschiedlichen
Substrattemperaturen aufgebrachten ZnO-Dünnschichten untersucht
worden. Dabei konnte folgendes festgestellt werden: Eine bei
einer Wachstumstemperatur von 150°C hergestellte Dünnschicht
weist eine Oberflächengestalt in Form von Ansätzen auf, die
Tetrapoden oder gebogenen Ästen mit einer typischen Größe von
etwa 0,5 µm ähneln. Eine bei einer Wachstumstemperatur von ca.
210°C ausgebildete Dünnschicht weist eine Oberfläche mit
dickeren und längeren Ansätzen auf. Wurde die Dünnschicht bei
einer höheren Wachstumstemperatur von etwa 270°C oder bei einer
geringeren Wachstumstemperatur von etwa 120°C ausgebildet, ist
die Oberfläche "holperig" und besteht aus gebrochenen Ansätzen,
die Tetrapoden, gebogenen Ästen, kurzen Fasern oder Noppen
gleichen, jedoch von geringerer Größe. Diese Ergebnisse stimmen
in ausreichendem Maße mit Ergebnissen überein, die mittels
Röntgenbeugungsbildern gewonnen worden sind. Mithin kann die
Oberflächengestalt der hergestellten ZnO-Dünnschicht hauptsächlich
durch Einstellung der Substrattemperatur beeinflußt
werden. Die hergestellte ZnO-Dünnschicht weist gute Transparenz
für Wellenlängen in dem großen Bereich von 400 bis 1400 nm oder
mehr auf.
Die Forschungen der Erfinder haben ferner ergeben, daß
eine Bestrahlung des Substrates mit UV-Licht während des
Wachstums der ZnO-Dünnschicht die Elektronenbeweglichkeit er
heblich verbessert. Wenn nämlich das Substrat innerhalb der
Vakuumkammer während der Ausbildung der Dünnschicht nach dem
genannten Licht-MOCVD-Verfahren mit UV-Licht bestrahlt wird,
weist die hergestellte ZnO-Dünnschicht eine
erhöhte Elektronenbeweglichkeit, einen proportional verringer
ten spezifischen Widerstand und andere Verbesserungen charak
teristischer Eigenschaften auf. Beispielsweise hat eine mit dem
Licht-MOCVD-Verfahren hergestellte ZnO-Dünnschicht mit einer
Dicke von 2,4 µm einen niedrigen Schichtwiderstand von etwa 2,7
Ω/. Eine Amorph-Silizium-Solarzelle mit einer solchen
ZnO-Dünnschicht hat einen guten Umwandlungswirkungsgrad. Das
bei dem Licht MOCVD-Verfahren zu verwendende UV-Licht sollte
eine Wellenlänge von nicht mehr als 254 nm haben und mit nicht
weniger als 1 mW/cm2 auf das Substrat strahlen. Als Licht
quellen für das UV-Licht kommen Niederdruck-Quecksilberdampf
lampen, Hochdruck-Quecksilberdampflampen, Xenonlampen, Metall
halogen-Lampen und Deuterium-Entladungslampen in Betracht. Auch
kann ein Excimer-Laser als UV-Lichtquelle verwendet werden.
Für das obige Licht-MOCVD-Verfahren
nach der Erfindung sollte der Druck innerhalb der Vakuumkammer
im Bereich von 1 bis 30 Torr liegen. Wenn der Druck geringer
als 1 Torr ist, ist die Schichtausbildungsgeschwindigkeit ge
ring, die elektrischen Eigenschaften der hergestellten ZnO-
Dünnschicht sind schlechter und es ist schwierig, der Dünn
schicht eine strukturierte Oberfläche zu geben. Wenn auf der
anderen Seite der Druck 30 Torr übersteigt, nimmt die herge
stellte Dünnschicht pulverartige Form an und ihre elektrischen
Eigenschaften sind schlechter.
Die bei dem genannten (Licht-)MOCVD-Verfahren nach der
Erfindung wirtschaftlich vorteilhaft verwendbaren organischen
Metalle für das Zn umfassen beispielsweise Dimethylzink
[Zn(CH₃)₂] und Diethylzink [Zn(C₂H₅)₂].
Zum Zwecke der Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit
der ZnO-Dünnschicht werden Dotierungselemente (B, Al) in die
Dünnschicht einbezogen. Hierfür kommen beispielsweise insbeson
dere Trimethylbor, Triethylbor und Diboran für B sowie Tri
ethylaluminium, Triisobutylaluminium und Dimethylaluminiumhy
drid für Al in Betracht. Alle diese organischen Verbindungen
weisen unter UV-Licht Reaktionsvermögen auf.
Fig. 1 zeigt schematisch ein bei einem Ausführungsbeispiel ver
wendetes MOCVD-Gerät. Diethylzink (nachstehend kurz "DEZn"
genannt) und gereinigtes Wasser für die Reaktion werden ge
trennt voneinander von Waschflaschen 8 und 9 (bubbler) über
Rohrleitungen 6 bzw. 7 aus rostfreiem Stahl in Richtung senk
recht zu einem horizontal in einer Vakuumkammer 1 angeordneten
Substrat 2 in die Kammer 1 eingespeist. Das DEZn und das ge
reinigte Wasser werden dabei von einem Ar-Trägergas mit
genommen, das vorher eine nicht gezeigte Reinigungseinrichtung
passiert hat. Das B2H6-Gas (in einer Konzentration von 1% und
mit Wasserstoff verdünnt) wird über die Rohrleitung 6 für das
DEZn zugeführt. Die Vakuumkammer 1 ist in dem Bereich ihres
Substratträgers mit einem Fenster 5 aus synthetischem Quarz
direkt über dem Substrat 2 versehen. Ultraviolettes Licht von
einer UV-Lampe 4 (Niederdruck-Quecksilberdampflampe) fällt
durch dieses Fenster und trifft auf das Substrat 2. Das
Substrat 2 ist über einer Heizung 3 angeordnet. Ein nicht
gezeigter Heizdraht zum Aufheizen der für die Verarbeitung
zugeführten Gase ist um die rostfreien Stahlrohrleitungen 6 und
7 von den Waschflaschen 8 und 9 zu der Vakuumkammer 1 und um
die Vakuumkammer 1 gewickelt. Mit den Bezugszeichen 10 und 11
sind Durchsatzsteuerungen bezeichnet.
Als Substrat wird ein 4×4 cm messendes Stück aus Kronglas
(Corning glas) 7059 verwendet. Dieses Substrat wird vor der
Ausbildung der Dünnschicht darauf unter Ultraschallbestrahlung
gewaschen, indem es nacheinander in Trichlorethylen, Aceton,
Methanol und gereinigtes Wasser getaucht wird. Die Eintauch
dauer beträgt 10 Minuten je Reinigungsmittel.
Das Verfahren zur Ausbildung einer Dünnschicht ist wie folgt.
Zuerst wird das Substrat 2 auf die in der Vakuumkammer 1 in
stallierte Heizung 3 gelegt. Das Innere der Vakuumkammer 1 wird
unter Verwendung einer nicht gezeigten Rotationspumpe bis zu
einem bestimmten Evakuierungsgrad von der eingefangenen Luft
evakuiert. Nachdem die Temperatur des Substrates 2 und die Tem
peratur der Waschflaschen 8 und 9 auf die jeweils vorge
schriebenen Werte angehoben worden sind, wird durch Öffnen von
Ventilen 12, 14, 15 und 17 sowie von Nadelventilen 13 und 16
das Trägergas in die Vakuumkammer 1 eingelassen. Dann werden
Ventile 18 und 20 geöffnet, und danach werden die Nadelventile
13 und 16 so eingestellt, daß sich ein (willkürlich wählbarer)
Innendruck von 1 atm (1013,25 hPa) in den Waschflaschen 8 und 9
einstellt. Sodann wird durch Schließen des Ventils 15 und
Öffnen eines Ventils 21 Wasser beinhaltendes Argongas in vor
bestimmter Konzentration in die Vakuumkammer 1 eingelassen.
Nachdem der Innendruck der Kammer einen vorbestimmten Wert er
reicht hat, wird das Substrat 2 mit UV-Licht von der UV-Lampe 4
bestrahlt und es wird durch Schließen des Ventils 12 und Öffnen
von Ventilen 19 und 22 damit begonnen, DEZn und B2H6 in die
Vakuumkammer 1 einzulassen, wodurch die Ausbildung der Dünn
schicht beginnt.
Bei dem hier erläuterten Beispiel erfolgt die Ausbildung der
ZnO-Dünnschicht unter folgenden Bedingungen:
Innendruck der DEZn-Waschflasche 8: 760 Torr (1013,25 hPa)
Innentemperatur der DEZn-Waschflasche 8: 27°C (fest)
Innendruck der H2O-Waschflasche 9: 760 Torr (1013,25 hPa)
Innentemperatur der H2O-Waschflasche 9: 37°C (fest)
Trägergasdurchsatz: 10 sccm (cm3/min)
Wachstumszeit: 60 Minuten
Substrattemperatur: 150°C
Innendruck der Vakuumkammer: 8 hPa
DEZn-Durchsatz: 10,4 µmol/min.
H2O-Durchsatz: 26,8 µmol/min.
B2H6-Durchsatz: 0 bis 0,7 µmol/min. Wellenlänge des UV-Lichts (Niederdruck-Quecksilberdampflampe): 184,9 nm, 253,7 nm.
Innentemperatur der DEZn-Waschflasche 8: 27°C (fest)
Innendruck der H2O-Waschflasche 9: 760 Torr (1013,25 hPa)
Innentemperatur der H2O-Waschflasche 9: 37°C (fest)
Trägergasdurchsatz: 10 sccm (cm3/min)
Wachstumszeit: 60 Minuten
Substrattemperatur: 150°C
Innendruck der Vakuumkammer: 8 hPa
DEZn-Durchsatz: 10,4 µmol/min.
H2O-Durchsatz: 26,8 µmol/min.
B2H6-Durchsatz: 0 bis 0,7 µmol/min. Wellenlänge des UV-Lichts (Niederdruck-Quecksilberdampflampe): 184,9 nm, 253,7 nm.
Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem B2H6-Durchsatz
und der Geschwindigkeit der Dünnschichtbildung bei dem be
schriebenen Ausführungsbeispiel mit und ohne UV-Lichtbestrah
lung. Fig. 2 zeigt klar, daß die Geschwindigkeit der ZnO-
Dünnschichtbildung ohne UV-Bestrahlung im wesentlichen von dem
B2H6-Durchsatz unabhängig ist. Dieser Trend wurde in gleicher
Weise auch mit UV-Bestrahlung beobachtet. Insgesamt wurde
jedoch eine beträchtliche Erhöhung der Dünnschichtbildungs
geschwindigkeit bei Verwendung von UV-Bestrahlung beobachtet,
und zwar im Vergleich mit dem Fall ohne eine solche Bestrah
lung.
Fig. 3 zeigt die Beziehungen zwischen dem B2H6-Durchsatz
auf der einen und dem spezifischen Dünnschichtwiderstand, der
Elektronenbeweglichkeit und der Trägerkonzentration auf der
anderen Seite, jeweils mit und ohne UV-Bestrahlung. Fig. 3
zeigt deutlich, daß die Verwendung von UV-Licht den spezi
fischen Widerstand fast um eine Dezimalstelle senkt, die
Elektronenbeweglichkeit auf das 2- bis 3fache erhöht und eine
leichte Erhöhung der Trägerkonzentration bewirkt, jeweils ver
glichen mit dem Fall ohne UV-Bestrahlung. Daraus folgt, daß die
UV-Bestrahlung in hohem Maße die Elektronenbeweglichkeit der
Dünnschicht erhöht und ihren spezifischen Widerstand senkt.
Wie vorstehend erläutert, kann mittels der Erfindung
eine transparente leitfähige ZnO-Dünnschicht mit dem
Licht-MOCVD-Verfahren bei gleichermaßen
relativ niedriger Temperatur hergestellt werden. Ferner kann
damit eine transparente leitfähige ZnO-Dünnschicht mit struk
turierter Oberfläche hergestellt werden. Die Oberflächengestalt
der hergestellten ZnO-Dünnschicht kann durch Einstellen der
Dünnschichterzeugungsbedingungen, insbesondere der Substrat
temperatur, beeinflußt werden. Wenn die nach dem vorstehend
beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte ZnO-
Dünnschicht mit strukturierter Oberfläche beispielsweise in
einer Solarzelle verwendet wird, liegt ein Vorteil darin, daß
diese Dünnschicht eine Streuung des auftreffenden Lichts und
damit eine Verlängerung des Strahlungsweges bewirkt, wodurch
die Eigenschaften des entsprechenden Gerätes verbessert sind.
Die Bestrahlung des Substrates mit UV-Licht während des
Dünnschichtwachstums erhöht die Elektronenbeweglichkeit, senkt
den spezifischen Widerstand der ZnO-Schicht und verbessert zu
mindest geringfügig die Dünnschichtbildungsgeschwindigkeit. Sie
stellt gute Eigenschaften der hergestellten transparenten leit
fähigen ZnO-Dünnschicht sicher.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird Diboran als
Dotierungsmittel verwendet. Wenn das Verfahren wiederholt wird,
sind die Ergebnisse, ausgenommen bei der Verwendung einer or
ganischen Al-Metallverbindung statt dessen, im wesentlichen
identisch mit den vorstehend beschriebenen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen so
wie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können so
wohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Ver
wirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungs
formen wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Vakuumkammer
2 Substrat
3 Heizung
4 UV-Lampe
5 Fenster
6 Rohrleitung
7 Rohrleitung
8 Waschflasche
9 Waschflasche
10 Durchsatzsteuerung
11 Durchsatzsteuerung
12 Ventil
13 Nadelventil
14 Ventil
15 Ventil
16 Nadelventil
17 Ventil
18 Ventil
19 Ventil
20 Ventil
21 Ventil
22 Ventil
2 Substrat
3 Heizung
4 UV-Lampe
5 Fenster
6 Rohrleitung
7 Rohrleitung
8 Waschflasche
9 Waschflasche
10 Durchsatzsteuerung
11 Durchsatzsteuerung
12 Ventil
13 Nadelventil
14 Ventil
15 Ventil
16 Nadelventil
17 Ventil
18 Ventil
19 Ventil
20 Ventil
21 Ventil
22 Ventil
Claims (6)
1. Verfahren zum Abscheiden transparenter, leitfähiger
ZnO-Schichten aus der Gasphase auf ein Substrat (2) mittels
CVD mit folgenden Schritten:
- a) getrennte Zuführung von Wasserdampf und einer metallorganischen Zn-Verbindung, jeweils in Trägergas, in eine Vakuumkammer mit vermindertem Druck,
- b) Zuführung von bor- und aluminiumhaltigen Verbindungen in die Kammer,
- c) Erhitzen des Substrats auf eine vorbestimmte Temperatur und Bestrahlung mit ultraviolettem Licht mit Wellenlängen 254 nm,
- d) Einstellen des Gasdrucks innerhalb der Vakuumkammer auf einen Wert in dem Bereich von 1,3 bis 39 hPa während der Schichtausbildung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Substrat auf eine Temperatur 300°C erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat auf Temperaturen im Bereich von
120 bis 270°C erhitzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß als organometallische Zn-Verbindung Dimethylzink
oder Diethylzink eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß als B- oder Al-haltige Verbindungen Diboran,
Trimethylbor, Triethylbor, Triethylaluminium, Triisobutylaluminium
oder Dimethylalan eingesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Ultraviolettlicht mit Strahlungsdichten
1 mW/cm² verwendet wird.
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