Homoepitaxie von ZnO

Abstract

Die Arbeit beschäftigt sich mit der homoepitaktischen Darstellung von ZnO-Dünnschichten. Die Arbeit beginnt mit einer theoretischen Betrachtung des Materialsystems und den daraus für eine erfolgreiche Epitaxie zu ziehenden Schlüssen.Es wurde eine Temperbehandlung zur Oberflächenmodifikation kommerziell erhältlicher ZnO-Einkristallsubstrate erarbeitet, die für eine erfolgreiche Epitaxie erforderlich ist. Im Anschluß daran wird die Entwicklung eines CVD-Prozesses mit metallischer Zink-Vorstufe und Stickstoffdioxid als Sauerstoffvorstufe aufgezeigt.Abschließend werden die physikalischen Eigenschaften der so dargestellten Epitaxieschichten aufgezeigt. Neben hervorragenden kristallinen und optischen Eigenschaften konnte so auch die Abhängigkeit des Einbaus von Fremdatomen von der Oberflächenpolarität des epitaktischen Wachstums gezeigt werden. This thesis deals with the homoepitaxial growth of ZnO epitaxial thin-films.It starts with a theoretical consideration of this material system and shows how to establish a successful epitaxy. Then, the thesis shows the development of a CVD process with metallic zinc precursor and nitrogen dioxide as oxygen precursor.Finally, the physical properties of the realized epitaxial thin films are shown. Besides excellent crystalline and optical properties one finds the dependence of incorporation of atoms of the gaseous phase from the polarity of the ZnO growth polarity.