Gitterangleichende Prozesse in heteroepitaktischen (Fe,Zn)S-CuInS2-Mischkristallschichten

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Gerald Wagner
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5223436

Heteroepitaktische Mischkristallschichten der Art (Fe,Zn)S/CuInS2, die mittels chemischer Transportreaktion und PLD (pulsed laser deposition) auf GaP-, Ga(AsP)-, Si-, CaF2- und evtl. Cu- sowie ZnS-Substraten einkristallin abgeschieden werden sollen, sind in Bezug auf gitterangleichende Prozesse (Pseudomorphie, elastische Relaxation, Versetzungsbildung) zu untersuchen. Dabei ist durch TEM experimentell zu erfassen, wo und ab welcher kritischen Dicke die Bildung von Versetzungen einsetzt. Diesbezüglich sind Modellrechnungen unter Einbeziehung von Spannungskonzentratoren (Kerben, Stufen etc.) auf der Schichtoberfläche anzustellen. Von besonderm Interesse ist die Zusammensetzung im System Zn(2-2x)Cu(x)In(x)S2, ab der der Phasenübergang von "kubisch" nach "tetragonal" stattfindet, d. h. 2ZnS im CuInS2~19 Mol-%. Zudem ist zu prüfen, ob der Einbau des Zn im Zn(2-2x)Cu(x)In(x)S2 die im reinen CuInS2 nachgewiesene CuAu-IÜberstrukturbildung verhindert (/1/;/2,3,4/). Im Falle des Einbaus von Fe2+ wird eine Verschiebung der chemischen Zusammensetzung für die Phasenumwandlung "kubisch/tetragonal" hin zu höheren CuInS2-Gehalten bewirkt. Dann sind jedoch die Grenzen für die Fe und Cu-Löslichkeiten zu ermitteln, denn bei Überschreitung der Festlöslichkeit von Fe und Cu im ZnS und/oder Fe im CuFeS2 sowie im Zn(2-2x)Cu(x)In(x)S2 kann mit der topotaktischen Ausscheidung von Fe- und Cu-angereicherten Fremdphasen gerechnet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Professor Dr. Klaus Bente