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    <completedYear>2012</completedYear>
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    <completedDate>2013-08-02</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>2012-11-16</thesisDateAccepted>
    <title language="deu">In situ ARXPS Charakterisierung von tantalbasierten Barriereschichten</title>
    <title language="eng">In situ characterization of tantalum based barrier films</title>
    <abstract language="deu">Als eine Folge der Miniaturisierung aller integrierten elektrischen Bauteile wird der spezifische Widerstand der TaN/Ta Doppelsperrschichten ein zunehmend wichtiger Parameter für die Schaltgeschwindigkeit beim 32 nm Technologieknoten. In Rahmen dieser Arbeit wird die Optimierung der Abscheidung von TaN/Ta Stapeln durchgeführt, mit dem Ziel die Tantalnitridschichtdicke zu minimieren und das Tantal in der leitfähigeren alpha-Phase wachsen zu lassen. Im ersten Teil der Studie wurde in situ ARXPS verwendet, um das Wachstum von verschiedenen Tantalnitridschichten auf SiO2 und SiCOH in Abhängigkeit der Abscheidezeit, des Stickstoffflusses und der Abscheideleistung zu untersuchen. Im zweiten Teil wurde die kristalline Phase 20 nm dicken Tantal Schichten abgeschieden auf verschiedenen Tantalnitridschichten, die in der Wachstumsstudie vorgestellt worden sind, untersucht. Die wichtigsten Erkenntnisse sind das Auftreten von Tantalkarbid und Tantalsilizid als Zwischenschichtverbindungen bei der Abscheidung auf SiCOH und nur Tantalsilizid für die Abscheidung auf SiO2. Demzufolge wächst alpha-Tantal vorzugsweise auf Tantalkarbid und stickstoffreichen Zwischenschichten, während Silizid an der Schnittstelle das Wachstum von beta-Tantal fördert. Um die Ergebnisse zu überprüfen, wurden zwei weitere Modifikationen des Interfaces untersucht. So wurde eine kleinere Bias-Leistung für eine Abscheidung von Tantalnitrid auf SiO2 benutzt, um die Rolle des Tantalsilizids zu bestätigen. Außerdem wurde eine thermische Behandlung einer dünnen Tantalschicht auf SiCOH durchgeführt, um die Rolle des Tantalkarbids zu bestätigen. Schließlich ergab die Kontaktwiderstandsmessung in Viaketten auf strukturierten Wafern für vier ausgewählte Prozesse tendenziell den gleichen Verlauf wie die Schichtwiderstandsergebnisse der entsprechenden Barrierenaufbauten der Experimente auf blanken Testwafern.</abstract>
    <abstract language="eng">As a consequence of device shrinking the resistivity of the widely used TaN/Ta double barrier layer becomes an increasingly important parameter for device speed beyond the 32nm technology node. In this study the optimization of the deposition of TaN/Ta stacks was performed in such a way that tantalum nitride layer thickness is minimized and tantalum grows in the favorable conducting alpha-phase. In the first part of the study in situ ARXPS was used to investigate the growth of different tantalum nitride layers on SiO2 and SiOCH as a function of deposition time, nitrogen flow and deposition power. In the second part the crystalline phase of 20 nm thick tantalum layers deposited on top of the same series of tantalum nitride layers characterized in the growth study was analyzed. The main findings are the appearance of tantalum carbide and tantalum silicide as interface species for the deposition on SiOCH and only tantalum silicide for the deposition on SiO2. So alpha-tantalum grows preferably on tantalum carbide and nitrogen rich intermediate layers whereas silicide at the interface promotes the growth of beta-tantalum. To verify these findings two additional modifications of the interface were studied. A lower bias power for a deposition of tantalum nitride on SiO2 was used to confirm the role of tantalum silicide and a thermal treatment of a thin tantalum layer on SiOCH was applied to confirm the role of tantalum carbide. Finally, the contact resistance in via chains on patterned wafers for four selected processes showed the same trends as the sheet resistance of the corresponding barrier films on blanket wafer experiments.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-opus-28485</identifier>
    <identifier type="opus3-id">2848</identifier>
    <author>Lukas Gerlich</author>
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      <value>Photoelektronenspektroskopie</value>
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      <value>Barriere</value>
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      <value>ARXPS</value>
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      <value>Barrier</value>
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    <collection role="ddc" number="530">Physik</collection>
    <collection role="collections" number="">Wiss. Publikationen</collection>
    <collection role="old_institute" number="">LS Angewandte Physik / Sensorik</collection>
    <collection role="institutes" number="1503">FG Angewandte Physik und Halbleiterspektroskopie</collection>
    <thesisPublisher>BTU  Cottbus - Senftenberg</thesisPublisher>
    <thesisGrantor>BTU Cottbus - Senftenberg</thesisGrantor>
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    <completedYear>2004</completedYear>
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    <completedDate>2007-03-05</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>2004-06-28</thesisDateAccepted>
    <title language="deu">Grenzflächenverhalten und Morphologie des ZnO/Si-Heterokontaktes</title>
    <abstract language="deu">Als Modellsystem für gleichrichtende Heterokontakte von Dünnschichtsolarzellen wurden polykristalline ZnO-Filme auf Si mittels Magnetron-Sputtern und metallorganischer Gasstrahldeposition (MOCBD) abgeschieden. Mit Photoelektronenspektroskopie wurden bis zu 3 chemische Grenzflächenkomponenten gefunden: SiOx, eine Willemit-artige Mischphase und reduziertes Zn0. Letzteres kann über die Sputterparameter Bias-Potenzial und O2-Partialdruck kontrolliert werden. Mit MOCBD wurden auf Si(111):H abrupte Heterokontakte präpariert. Ferner tritt an Korngrenzen und der Oberfläche Hydroxid auf. Dies kann durch Heizen entfernt werden. Während der Messungen traten energetische Verschiebungen der Spektren auf, die die Auswertung der Grenzflächenenergetik stören. Zur Erklärung wurde folgendes Modell entwickelt: In einem schnellen Oberflächenprozess findet Photolyse von Hydroxid statt, wodurch H2O oder mobile OH-Gruppen gebildet werden, die Sauerstoffvakanzen ausheilen und so die n-Dotierung vermindern. In einem langsameren Volumenprozess wird durch Photolyse von ZnO die n-Dotierung erhöht.</abstract>
    <abstract language="eng">As a model system for rectifying heterojunctions of thin film solar cells polycrystalline ZnO-films on Si were prepared by magnetron sputtering and metal organic chemical beam deposition (MOCBD). With photoelectron spectroscopy up to 3 chemical interface components were found: SiOx, a willemite-like mixed phase and reduced Zn0. The latter can be controlled with the sputter-deposition parameters Bias-potential and O2 partial pressure. With MOCBD abrupt heterojunctions were prepared on Si(111):H. In addition hydroxide occurs at grain boundaries and at the surface. It can be removed by heating. During the measurement energetic shifts were observed, that interfere with the analysis of the interface energetics. As an explanation the following model was developed: In a fast surface process photolysis of hydroxide occurs, which leads to H2O or mobile hydroxides that react with oxygen vacancies and lower the n-type doping. In the volume n-type doping is slowly increased by photolysis of ZnO.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-000000551</identifier>
    <identifier type="opus3-id">84</identifier>
    <author>Ulrich Meier</author>
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      <value>Silicium</value>
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      <value>Zinkoxid</value>
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      <value>Magnetronsputtern</value>
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      <value>MOCVD-Verfahren</value>
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      <value>Photoelektronenspektroskopie</value>
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      <value>ZnO</value>
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      <value>Interface reaction</value>
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      <value>PES</value>
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    <collection role="old_institute" number="">LS Angewandte Physik / Sensorik</collection>
    <collection role="institutes" number="1503">FG Angewandte Physik und Halbleiterspektroskopie</collection>
    <thesisPublisher>BTU  Cottbus - Senftenberg</thesisPublisher>
    <thesisGrantor>BTU Cottbus - Senftenberg</thesisGrantor>
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    <completedYear>2014</completedYear>
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    <completedDate>2014-11-10</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>2014-10-28</thesisDateAccepted>
    <title language="deu">Untersuchungen zu Fanoresonanzen in der resonanten Photoelektronenspektroskopie</title>
    <title language="eng">Fanoresonances in the resonant photoelectron spectroscopy</title>
    <abstract language="deu">Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen die Untersuchung von Fanointerferenzen innerhalb der wissenschaftlichen Methode der resonanten Photoelektronenspektroskopie. Basis dieser Methode ist die Interpretation aus dem Festkörper emittierter Elektronen. Die detektierten Elektronen können dabei aus direkten Photoemissionen oder Deaktivierungsprozessen (Spectator-/Participator-Zerfälle) nach resonanten Anregungen von Rumpfelektronen stammen. Führen beide Prozesse zum selben Systemendzustand, können die emittierten Elektronen interferieren, was sich in der Ausprägung eines charakteristischen Intensitätsprofils, dem Fano-Profil, äußert. Die Form des Intensitätsprofils kann dabei über den Fanoparameter q beschrieben werden. &#13;
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Diskussion von Fanointerferenzen an organischen (HOPG, Graphenflocken) und oxidischen (CuO, In2O3, SiO2) Materialsystemen. &#13;
Im HOPG und den untersuchten Graphenflocken konnten mittels der Analyse der Fanoprofile exzitonische Zustände innerhalb der Bandlücke nachgewiesen werden. &#13;
Durch die Untersuchungen am CuO konnte die Variation des Fanoparameters in Abhängigkeit vom Grundzustand des Systems gezeigt werden. &#13;
Die für die untersuchten In2O3 Einristalle beobachteten Interferenzen beruhen auf der Existenz besetzter Zustände an der Fermienergie. &#13;
Abschließend konnte eine Korrelation des jeweils auftretenden Fanoparameters mit den beobachteten multi-hole-Auger-Zerfällen nachgewiesen werden.</abstract>
    <abstract language="eng">In the framework of this thesis Fano-interferences within the scientific method of resonant photoemission spectroscopy are discussed. In photoemission spectroscopy electrons, emitted from the sample, are investigated. These emitted electrons can arise from different processes (direct photoemission, spectator/participator decays) within the deactivation of the sample after photon excitation. If more than one decay process leads to the same final state, the emitted electrons can interfere. This will, depending on the photon energy, result in a characteristic profile (Fano-profile) of the detected electron yield. The shape of these profile can be described by one parameter, the Fano-parameter q. &#13;
In this thesis Fano profiles in organic (HOPG, Graphene-flakes) and oxidic (CuO, In2O3, SiO2) systems are discussed. &#13;
From the analysis of the Fano profile in the organic systems the existence of excitonic states within the bandgap of the materials have been confirmed. &#13;
For CuO a dependence of the Fano-profile from the ground state of the material is discussed. &#13;
The investigation of In2O3 single crystals revealed the existence of filled states close to the Fermi energy in this material. &#13;
Finally a correlation between the observed Fano parameters and the appearance of multi hole Auger decays was proven.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-31860</identifier>
    <licence>Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.</licence>
    <author>Matthias Städter</author>
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      <value>Fano</value>
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      <value>Fanointerferenzen</value>
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      <value>Festkörperphysik</value>
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      <value>In-gap Zustände</value>
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      <value>Resonante Photoelektronenspektroskopie</value>
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      <value>Fano-Effekt</value>
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      <value>Photoelektronenspektroskopie</value>
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    <thesisPublisher>BTU  Cottbus - Senftenberg</thesisPublisher>
    <thesisGrantor>BTU Cottbus - Senftenberg</thesisGrantor>
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    <completedYear>2008</completedYear>
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    <completedDate>2008-10-16</completedDate>
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    <thesisDateAccepted>2008-09-25</thesisDateAccepted>
    <title language="eng">Ultra-thin films of a ferroelectric copolymer: P(VDF-TrFE)</title>
    <title language="deu">Ultra-dünne Schichten des ferroelektrischen Polymers P(VDF-TrFE)</title>
    <abstract language="eng">Spin-cast films of the ferroelectric copolymer P(VDF-TrFE) are attractive for various applications. For such films the question arises whether there exists a depending on film thickness of ferroelectric functionality. In this work, ultra-thin films of P(VDF-TrFE) up to 0.35nm of thickness have been successfully spin coated, which is quite promising in respect of low cost approach in the electronic industry. This thesis focuses on the preparation of the ultra-thin P(VDF-TrFE) copolymer film and its characterizations to find out a scientific guideline for the suitable application as a non-volatile memory element. Therefore, the ultra-thin film preparations have been investigated initially. Optimization of annealing parameters has been done to get the ferroelectric beta phase and thickness determination is also done carefully. The copolymer layer thickness could be determined down to about 0.35 nm. Photoelectron spectroscopy is used extensively for the characterization of the thin film. Eventually, longer time X-ray irradiation of the P(VDF-TrFE) sample may cause a phase change from ferroelectric to paraelectric. Therefore the X-ray irradiation time was also optimized. With photoelectron spectroscopy, the interface chemistry of the P(VDF-TrFE) copolymer and different electrode materials was studied. The interfaces aluminum/P(VDF-TrFE) and PEDOT:PSS/P(VDF-TrFE) are compared. PEDOT:PSS is a conducting polymer, Poly(3,4-ethylenedioxidethiophene): poly(styrenesulfonate). This data suggested that an interface layer is formed for electrodes, made of aluminum. An interface reaction occurs in both cases: for aluminum as top and as bottom electrode. In contract, the organic PEDOT:PSS electrode shows no chemical interaction with the P(VDF-TrFE) copolymer. The much lower reactivity of organic electrode, compare to aluminum, gives a direct hint to improved functional properties of thin organic ferroelectric films. In terms of a low cost approach for electronics, based on organic devices, the introduction of organic non volatile memories is of great importance. P(VDF-TrFE) copolymer is the material with a very hopeful perspective. In next part electrical measurements with P(VDF-TrFE) have been done. By capacitance voltage measurements, the ferroelectric behavior of the polymer by measurements at elevated temperatures (Curie-Point) is confirmed, a threshold for remanent poalrization for films below 100 nm is found, if aluminum electrodes are used, but with inert electrodes, a downscaling of a low coercitive field was possible down to ten nm. This is very important, because due to the high coercitive field of the copolymer (&gt;50 MV/m), ultrathin films for low operation voltages are needed. A prerequisite for memory applications is a high retention time, this was also confirmed. By the help of Near edge X-ray Absorption Spectroscopy (NEXAFS) the possible ferroelectric dipole orientation have been also investigated. The average dipole orientation (perpendicular to the substrate) is observed up to 0.35 nm P(VDF-TrFE) copolymer films when PEDOT:PSS/Si substrate is used. The ferroelectric properties of ultrathin films down to a layer thickness of 10nm were characterized using spectroscopic (F1s NEXAFS) and electrical methods (Capacitance voltage). The results indicates an extrinsic switching mechanism with a much lower opera-tion voltage than for a collective intrinsic switching. Both independent methods agree that there is no critical thickness for spincoated copolymer films down to 10 nm, if an adapted system of electrodes is used.</abstract>
    <abstract language="deu">Dünne durch Spin Coating abgeschiedene Filme des ferroelektrischen Copolymers P(VDF-TrFE) sind attraktiv für viele Anwendungen. Für diese Filme stellt sich die Frage, ob eine Abhängigkeit der ferroelektrischen Funktionalität von der Schichtdicke des ferroelektrischen Materials existiert. In dieser Arbeit wurden erfolgreich ultradünne P(VDF-TrFE)-Schichten herunter bis zu einer Dicke von 0.35 nm abgeschieden, was als sehr aussichtsreich für „low-cost“-Ansätze in der elektronischen Industrie anzusehen ist. Diese Arbeit fokussiert auf die Präparation und Charakterisierung von ultradünnen P(VDF-TrFE)-Schichten, um eine wissenschaftliche Orientierung für mögliche nichtflüchtige Speicheranwendungen zu erarbeiten. Anfangs wird zunächst die Präparation dargestellt. Dabei wird speziell auf die Optimierung der Temperparameter eingegangen. Die Bestimmung der Schichtdicke des Copolymers kann sehr präzise für die untersuchten ultradünnen Schichten durchgeführt werden. Ausführlich wurde in der Arbeit die Charakterisierung der Filme mit der Photoelektronenspektroskopie durchgeführt. Dabei wurde zusätzlich festgestellt, dass für längere Röntgenstrahlungsexpositionszeiten der Filme eine Phasenumwandlung von der ferroelektrischen zur paraelektrischen Phase stattfinden kann. Deshalb wurde die Bestrahlungszeit hinsichtlich der unverfälschten Auswertbarkeit der spektroskopischen Ergebnisse optimiert. Mit der Photoelektronenspektroskopie wurde die Grenzflächenchemie zwischen P(VDF-TrFE) und verschiedenen Elektrodenmaterialien untersucht. Die Grenzflächen von Aluminium/P(VDF-TrFE) und PEDOT:PSS/P(VDF-TrFE) wurden verglichen. PEDOT:PSS (Poly(3,4-Ethylendioxithioph):Poly(Styrensulfonat) ist ein leitfähiges Polymer. Die Daten zeigen, dass sich eine Grenzflächenschicht bei Aluminiumelektroden bildet, eine Grenzflächenreaktion zeigt sich sowohl für Top- als auch für Bottomelektroden. Im Gegensatz dazu zeigt das organische PEDOT:PSS keine chemische Wechselwirkung mit dem P(VDF-TrFE). Dies zeigt eine verbesserte Funktionalität von dünnen organischen ferroelektrischen Filmen. Für “low-cost”- Ansätze der Elektronik, die auf organischen Bauelementen basiert, ist die Einführung von organischen nichtflüchtigen Speichern von großer Bedeutung. P(VDF-TrFE) Copolymer ist ein Material mit einer sehr hoffnungsvollen Perspektive. Ergebnisse elektrischer Messungen an P(VDF-TrFE)-Schichten werden in einem weiteren Abschnitt dieser Arbeit dargestellt. Mit Kapazitäts-Spannungsmessungen (CV) bei erhöhten Temperaturen wird der Curie-Punkt untersucht. Bei der Benutzung von Aluminiumelektroden wird eine Abnahme der Polarisation für Schichten kleiner 100 nm gefunden. Mit inerten Elektroden war eine Herunterskalierung bis zu 10nm mit einem kleinen Koerzitivfeld möglich. Das ist wichtig, da das relativ hohe Koerzitivfeld des P(VDF-TrFE) (&gt;50 MV/m) eine ultradünne Schichtdicke für geringe Betriebsspannungen erfordert. Eine Voraussetzung für Speicheranwendungen ist eine hohe Retentionszeit, dies wurde auch gezeigt. Die ferroelektrische Dipolorientierung wurde mit NEXAFS-Untersuchungen (Near edge X-ray Absorption Spectroscopy) untersucht. Bei Benutzung eines PEDOT:PSS-Substrates konnte auch für 0.35 nm dicke P(VDF-TrFE)-Filme eine durchschnittliche Dipolorientierung senkrecht zur Substratoberfläche) nachgewiesen werden. Die ferroelekrischen Eigenschaften wurden für Filme bis zu 10 nm mit spektroskopischen (F1s NEXAFS) und elektrischen (CV) Methoden untersucht. Die Resultate zeigen, dass ein extrinsischer Schaltmechanismus vorliegt, der bei einer wesentlich kleineren Spannung als beim kollektiven intrinsischen Effekt stattfindet. Beide unabhängigen Methoden zeigen, dass keine kritische Dicke für Spincoating-Filme bis herunter zu 10 nm gefunden wird, wenn adaptierte Elektroden benutz werden.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-opus-5628</identifier>
    <identifier type="opus3-id">562</identifier>
    <author>Dipankar Mandal</author>
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      <value>Grenzflächenchemie</value>
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      <value>Photoelektronenspektroskopie</value>
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      <value>Polymerfilm</value>
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      <value>Dipolorientierung</value>
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      <value>Nichtflüchtige Speicher</value>
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      <value>P(VDF/TrFE) Copolymer</value>
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      <value>Dipole orientation</value>
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      <value>Non volatile memory application</value>
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      <value>P(VDF/TrFE) copolymer</value>
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    <completedDate>2018-10-09</completedDate>
    <publishedDate>--</publishedDate>
    <thesisDateAccepted>2018-06-22</thesisDateAccepted>
    <title language="eng">Surface and interface characterization of CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ and CsSnBr₃ perovskite based thin-film solar cell structures</title>
    <title language="deu">Oberflächen- und Grenzflächencharakterisierung von CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ und CsSnBr₃ Perowskit-Dünnschichtsolarzellstrukturen</title>
    <abstract language="eng">The chemical and electronic structure of hybrid organometallic (CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ) and inorganic (CsSnBr₃) perovskite materials on compact TiO₂ (c-TiO₂) is studied using x-ray and electron based spectroscopic techniques. The morphology and local elemental composition of CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ, used as absorbers in PV devices, defining the film quality and influencing the performance of respective solar cells is studied in detail by using photoemission electron microscopy (PEEM). An incomplete coverage, with holes reaching down to the c-TiO₂ was revealed; three different topological regions with different degrees of coverage and chemical composition were identified. Depending on the degree of coverage a variation in I oxidation and the formation of Pb⁰ in the vicinity of the c-TiO₂ is found. The valence band maxima (VBM) derived from experimental data for the perovskite and c-TiO₂, combined with information from literature on spiro-MeOTAD suggests an energy level alignment resulting in an excellent charge selectivity at the absorber/spiro-MeOTAD and absorber/c-TiO₂ interfaces respectively. Further, the derived energy level alignment indicates a large recombination barrier (~2 eV), preventing shunts due to direct contact between c-TiO₂ and spiro-MeOTAD in the pin-holes.&#13;
In-situ ambient pressure hard x-ray photoelectron spectroscopy (AP-HAXPES) studies of 60 and 300 nm CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ have been performed under varies conditions (i.e. vacuum/water and dark/UV light) to gain insight into the degradation mechanism responsible for the short lifetime of the absorber. The 60 nm perovskite forms Pb⁰ in water vapor (non-defined illumination) in presence of x-rays. The 300 nm perovskite sample shows a complex behavior under illumination/dark. In water vapor/dark the perovskite dissolves into its organic (MAI) and inorganic (PbI₂) components. Under illumination PbI₂ further decomposes to Pb⁰ induced by UV light and x-rays.&#13;
For alternative inorganic CsSnBr₃ perovskites, the impact of SnF₂ on the chemical and electronic structure is studied to identify its role for the improved performance of the solar cell. HAXPES and lab-XPS measurements performed on CsSnBr₃ with and without SnF₂ indicate two Sn, Cs, and Br species in all samples, where the second Sn species is attributed to oxidized Sn (Sn⁴⁺). When adding SnF₂ to the precursor solution, the coverage is improved and less Sn⁴⁺ and Cs and Br secondary species can be observed, revealing an oxidation inhibiting effect of SnF₂. Additionally, SnF₂ impacts the electronic structure, enhancing the density of states close to the VBM.</abstract>
    <abstract language="deu">Die chemische und elektronische Struktur von hybriden metallorganischen (CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ) und anorganischen (CsSnBr₃) Perowskit-Materialien, abgeschieden auf kompaktem TiO₂ (c-TiO₂), wurden mit Hilfe von Röntgen- und Elektronenspektroskopiemethoden untersucht. Die Morphologie und lokale Elementzusammensetzung von CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ, welche die Leistung der Solarzelle beeinflussen, wurden mit Photoemissionselektronenmikroskopie (PEEM) im Detail untersucht. Dabei wird eine unvollständige Bedeckung, mit Löchern, die bis zum c-TiO₂ hinunterreichen, enthüllt. Ferner konnten drei verschiedene Morphologien mit unterschiedlichen Graden von Bedeckungen und chemischer Zusammensetzung identifiziert werden. Je nach Grad der Bedeckung, weisen die Morphologien eine Variation in der I Oxidation und die Bildung von Pb⁰ in der Nähe des c-TiO₂ auf. Die Valenzbandmaxima (VBM), bestimmt aus den Messdaten für das Perowskit und c-TiO₂, kombiniert mit Literaturwerten von spiro-MeOTAD, offenbaren eine Bandanpassung, die in eine exzellente Ladungsselektivität an der Absorber/spiro-MeOTAD und Absorber/c-TiO₂ Grenzfläche resultiert. Des Weiteren deutet die Bandanpassung auf eine große Rekombinationsbarriere (~ 2 eV) hin, welche das Auftreten von Shunts, durch den direkten Kontakt zwischen c-TiO₂ und spiro-MeOTAD in den Löchern, verhindert.&#13;
Es wurden in-situ Umgebungsdruckröntgenspektroskopiestudien (AP-HAXPES) mit harter Röntgenstrahlung an 60 und 300 nm CH₃NH₃PbI₍₃₋ₓ₎Clₓ Proben unter verschiedenen Bedingungen (z.B. Vakuum/Wasser und Dunkelheit/Licht) durchgeführt, um Einblick in die Degradierungsvorgänge, die für die kurze Lebensdauer des Absorbers verantwortlich sind, zu erhalten. Die 60 nm Perowskit Probe bildet in Wasserdampf (undefinierte Beleuchtung) und in Anwesenheit von Röntgenstrahlung Pb⁰. Die 300 nm Perowskit Probe zeigt ein komplexes Verhalten bei Beleuchtung/Dunkelheit. Im Wasserdampf/Dunkelheit löst sich das Perowskit in seine organische (MAI) und anorganische (PbI₂) Komponenten auf. Unter Beleuchtung zerfällt PbI₂ weiter zu Pb⁰ verursacht durch UV-Licht und Röntgenstrahlung.&#13;
Um die Rolle von SnF₂ in der Leistungsverbesserung alternativer anorganische CsSnBr₃ Perowskitsolarzellen zu identifizieren, wurde der Einfluss von SnF₂ auf deren chemische und elektronische Struktur mittels HAXPES und Labor-XPS Methoden untersucht. Alle Proben weisen zwei Sn, Cs und Br Spezien auf, wobei die zweite Sn Spezies auf oxidiertes Sn (Sn⁴⁺) zurückzuführen ist. Durch die Hinzugabe von SnF₂ zur Ausgangslösung, wird eine verbesserte Bedeckung und weniger Sn⁴⁺, inklusive deren zugehörigen sekundären Cs und Br Spezies, beobachtet. Was auf eine oxidationshemmende Eigenschaft von SnF₂ hindeutet. Darüber hinaus beeinflusst SnF₂ die elektronische Struktur des Absorbers und erhöht die Zustandsdichte in der Nähe des VBM.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-46358</identifier>
    <licence>Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.</licence>
    <author>Claudia Hartmann</author>
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      <value>Perovskite</value>
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      <value>Photoelectron spectroscopy</value>
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      <value>Thin-film solar cell</value>
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      <value>Solid-state physics</value>
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      <value>Dünnschichtsolarzelle</value>
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      <value>Photoelektronenspektroskopie</value>
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    <collection role="ddc" number="621">Angewandte Physik</collection>
    <collection role="collections" number="">Wiss. Publikationen</collection>
    <collection role="institutes" number="1503">FG Angewandte Physik und Halbleiterspektroskopie</collection>
    <thesisPublisher>BTU  Cottbus - Senftenberg</thesisPublisher>
    <thesisGrantor>BTU Cottbus - Senftenberg</thesisGrantor>
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    <completedYear>2016</completedYear>
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    <completedDate>2016-11-06</completedDate>
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    <thesisDateAccepted>2016-10-26</thesisDateAccepted>
    <title language="deu">Transparente leitfähige Metalloxideinkristalle und amorphe oxidische Dünnschichtsysteme - Eine photoelektronenspektroskopische Vergleichsstudie</title>
    <title language="eng">Transparent conducting oxide single crystals and amorphous oxidic semiconductors - a comparative study</title>
    <abstract language="deu">Die Materialklasse der transparenten leitenden Metalloxide (engl. transparent conducting oxides (TCO)) und amorphen oxidischen Dünnschichtsysteme (engl. amorphous oxidic semiconductors (AOS)) sind überaus faszinierend, da sie gegensätzliche physikalische Eigenschaften, wie Transparenz und hohe Leitfähigkeit in sich vereinen. Die zugrunde liegenden physikalischen Mechanismen sind immer noch unklar und werden in dieser Dissertation beleuchtet. Dazu wurde die resonante Photoelektronenspektroskopie (resPES)gewählt, da sie sich in den letzten Jahren als vielseitiges Werkzeug für die detaillierte Untersuchung der elektronischen Struktur und der Identifikation von Defekten ausgezeichnet hat. Im Rahmen dieser Arbeit ergab sie die einmalige Möglichkeit, sowohl hoch qualitative TCO-Einkristalle (ZnO, Ga2O3, In2O3 und SnO2) als auch amorphe oxidische Dünnschichtsysteme (GIZO und SnOx) photeelektronenspektroskopisch zu untersuchen und zu vergleichen. Somit wird gezeigt, dass die elektronische Struktur der Materialklasse der TCO und ihrer korrespondierenden AOS mehr Gemeinsamkeiten aufweisen, als bisher erwartet wurde.&#13;
Es zeigt sich, dass die Bandlücke, im eigentlichen Sinne, in der Materialklasse der TCO und AOS nicht existiert. Lokalisierte Zustände füllen den gesamten Bereich dieser Bandlücke aus und reichen zum Teil in das Valenzband (VB) und Leitungsband (CB) hinein. Dies führt dazu, dass es keine, wie bisher gedacht, scharfen Grenzen zwischen lokalisierten und delokalisierten Zuständen gibt. Um dies zu verdeutlichen wird ein neuartiges Modell eingeführt, das aufzeigt, dass die Wechselwirkung von metallischen d- und s-Niveaus in einer Öffnung der d-Schale resultiert. Durch Charge-Transfer (CT)-Mechanismen und weitere Hybridisierung mit metallischen unbesetzten p-Zuständen folgt eine stärkere Lokalisierung. Die Diskussion wird begonnen mit der Klärung der Elementeverhältnisse der untersuchten Materialsysteme. Darauf folgt die Charakterisierung von intrinsischen Defekten und ihren Beiträgen auf die elektronische Struktur. Abschließend werden die elektronischen Strukturen der AOS mit denen der korrespondierenden TCO verglichen.</abstract>
    <abstract language="eng">The material class of transparent conducting oxides TCO and amorphous oxidic semiconductors AOS is of big interest because they are combining contradictionary physical properties like transparency and conductivity at the same time. The physical mechanisms are still not clarified and are investigated in this thesis. For this reason the resonant photo emission spectroscopy (resPES) was utilized. The resPES is an all-round tool to investigate the electronic structure and to identify defects. In scope of this thesis the unique change was given to investigate high quality TCO single crystals (ZnO, Ga2O3, In2O3 and SnO2) as well as AOS with photo electron spectroscopy and to compare their electronic structure. It is shown that the electronic structure of the material class of TCO and their corresponding AOS have more similarities as expected. It appears that no band gap is existing in TCO and AOS. The whole gap is filled with localized states which even extend to the VB and CB. This leads to a non-sharp border between localized and delocalized states.&#13;
For clarification a new model is introduced to explain the interaction of metallic d and s states leading to a d shell opening. Further CT-mechanisms and hybridizations with metallic p states results in stronger localization. The first part of the discussion is about the elemental ratios of the investigated materials. It follows the characterization of the intrinsic defects and there contributions to the electronic structure. Finally the electronic structures of the AOS is compared to those of the corresponding TCO.</abstract>
    <identifier type="urn">urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-40356</identifier>
    <licence>Keine Lizenz vergeben. Es gilt das deutsche Urheberrecht.</licence>
    <author>Jörg Haeberle</author>
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      <value>Metalloxide</value>
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