Kurzzeittemperung zur Herstellung TiO2-basierter TCOs

Die vielfältigen Anwendungen transparenter leitfähiger Oxide (TCO), wie zum Beispiel in Flachbildschirmen, Solarzellen und der Beleuchtungstechnik erfordern die Entwicklung neuartiger TCO-Materialien. Darüber hinaus ist der Einsatz der etablierten TCOs, wie Indiumzinnoxid (ITO) oder Fluor dotiertes Zinnoxid (FTO) zukünftig nur bedingt fortzuführen. Die Verwendung von ITO ist aufgrund des kontinuierlich steigenden Indiumpreises sehr kostenintensiv, während der Einsatz von FTO-Dünnschichten aufgrund des hochgradig toxischen Herstellungsprozesses weltweit umstritten ist. Es konnte gezeigt werden, dass Titandioxid dotiert mit Tantal (TTO) vergleichbare elektrische und optische Eigenschaften, verglichen mit den etablierten TCOs aufweist. Eine wesentliche Herausforderung besteht allerdings darin, TTO-Dünnschichten mittels eines industrienahen kostengünstigen Prozess abzuscheiden. Diese Problemstellung wurde gelöst, indem TTO-Schichten mittels eines 2-stufigen Prozesses, bestehend aus Sputterabscheidung und anschließender Blitzlampentemperung, hergestellt wurden. Die dabei erreichten spezifischen Widerstände im Bereich von 0,001 Ohmcm entsprechen denen, bei Nutzung konventioneller Ofentemperung und sind für zahlreiche Anwendung ausreichend.