DE10017137A1 - Novel silicon structure, used for solar cells or LCD TFTs, comprises a crystalline textured silicon thin film over a biaxially textured lattice-matched diffusion barrier buffer layer on a thermal expansion-matched inert substrate - Google Patents

Novel silicon structure, used for solar cells or LCD TFTs, comprises a crystalline textured silicon thin film over a biaxially textured lattice-matched diffusion barrier buffer layer on a thermal expansion-matched inert substrate

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DE10017137A1 DE2000117137 DE10017137A DE10017137A1 DE 10017137 A1 DE10017137 A1 DE 10017137A1 DE 2000117137 DE2000117137 DE 2000117137 DE 10017137 A DE10017137 A DE 10017137A DE 10017137 A1 DE10017137 A1 DE 10017137A1
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Abstract

A structure (2) comprises a crystalline textured silicon thin film (5) over a biaxially textured lattice-matched diffusion barrier buffer layer (4) on a thermal expansion-matched inert substrate (3). In the structure (2): (a) the substrate (3) consists of a material which has a thermal expansion coefficient of not more than 3 times that of the silicon material, has a structure not affecting the buffer layer texture and is chemically and mechanically resistant to buffer layer and silicon layer deposition; and (b) the buffer layer (4) has a biaxial texture with one crystal axis perpendicular to the substrate surface, forms a diffusion barrier between the silicon layer and the substrate and exhibits lattice structure and lattice constant matching with the silicon layer material. An Independent claim is also included for production of the above structure. Preferred Features: The substrate consists of a glass or a preferably nickel -based metallic material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufbau mit einem Sub strat, einer auf dem Substrat abgeschiedenen Pufferschicht sowie einer auf der Pufferschicht aufgebrachten, kristalli nen, texturierten Silizium-Schicht. The invention relates to a structure comprising a sub strate, a buffer layer deposited on the substrate and a coating applied on the buffer layer, crystalline NEN, textured silicon layer. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufbaus. The invention further relates to a method for manufacturing such a structure. Ein entsprechender Aufbau sowie ein diesbezügliches Herstel lungsverfahren gehen aus der US 4,661,276 A hervor. Such a structure, as well as a related herstel regulatory procedure are shown in the US 4,661,276 A.

Viele technisch relevante Eigenschaften des Halbleitermateri als Silizium (Si) wie z. Many technically relevant properties of the Halbleitermateri than silicon (Si) such. B. die Ladungsträgerbeweglichkeit, die Dichte tiefer Störstellen oder die Schärfe der Bandlücke hängen empfindlich von der Kristallinität des verwendeten Ma terials ab. As the charge carrier mobility, the density of deeper defects or the sharpness of the band gap depend sensitively on the crystallinity of the used Ma terials from. Die meisten Si-Halbleiterbauelemente wie DRAM's oder Logik-Elemente werden daher zur Zeit auf Einkristallen in Form von sogenannten "Wafern" realisiert, die durch Kris tallziehen hergestellt werden müssen. therefore, most of Si semiconductor devices such as DRAM's or logic elements are realized at the time of single crystals in the form of so-called "wafers", which must be manufactured by Kris tallziehen. Dabei werden nur wenige Prozent dieses folglich teuren Materials tatsächlich für das jeweilige Bauelement genutzt. Here, only a few percent of this therefore expensive material is actually used for the respective component.

Für Anwendungen wie Solarzellen oder Flachbildschirme, denen durch den Markt enge Kostengrenzen gesetzt sind, werden die Bauelemente daher bevorzugt in einer besonderen Dünnschicht technik realisiert: Hierzu wird auf einem kostengünstigen Substrat wie z. For applications such as solar cells or flat panel displays, which are set by the market close cost limits, the components are therefore preferably implemented in a special thin film technology: this purpose, on an inexpensive substrate such. B. Glas eine Halbleiterschicht aufgebracht, die nur die für das jeweilige Bauelement benötigte Dicke hat. B. Glass applied to a semiconductor layer having only the thickness required for the respective component. Da ein solches Glassubstrat amorph ist, dh keine kristalli ne Ordnung aufweist, können auch nur amorphe Siliziumschich ten aus sogenanntem "a-Si:H" erzeugt werden. Since such a glass substrate is amorphous, that is having no crystalline order ne, even amorphous Siliziumschich may th of so-called: produced "a-Si H". Mit solchen Schichten lassen sich einfache Solarzellen mit einem Wir kungsgrad von unter 10% herstellen, die z. With such layers, simple solar cell with a level of efficiency and less than 10% can be produced which such. B. als Stromver sorgung in Uhren oder Taschenrechnern eingesetzt werden; B. as Stromver are used in watches and calculators supply; hö here Wirkungsgrade sind auch hier nur mit polykristallinem oder einkristallinem Material zu erreichen (vgl. "Phys. Bl.", Bd. 53, 1997, Seiten 1197 bis 1202). hö here efficiencies can also be reached only with polycrystalline or monocrystalline material (see. "Phys. Bl.," Vol. 53, 1997, pages 1197-1202).

Ebenso können aus a-Si:H auch Dünnschichttransistoren, soge nannte "TFT", hergestellt werden, die zum Beispiel zur akti ven Ansteuerung von Bildpunkten in LCD-Flachbildschirmen ver wendet werden. H also called thin film transistors, so-be "TFT" produced, which applies for example to acti ven control of pixels in LCD flat screens ver be: Similarly, a-Si. Durch die geringe Ladungsträgerbeweglichkeit in a-Si:H ist jedoch die Schaltgeschwindigkeit zu gering, um eine hochfrequente Bilddarstellung zu ermöglichen. Due to the low mobility of carriers in a-Si: H, however, the switching speed is too low to allow a high-frequency image representation. Auch hier kann die Geschwindigkeit nur durch polykristallines Si, des sen Ladungsträgerbeweglichkeit etwa 200 mal größer ist, we sentlich gesteigert werden (vgl. "Industr. Phys.", Nr. 12, 1997, Seiten 10 bis 13). Again, the rate can only by polycrystalline Si, the sen charge carrier mobility is about 200 times larger we be increased sentlich (see. "Industr. Phys.", No. 12, 1997, pages 10 to 13). Um die Eigenschaften der genannten Bauelemente zu verbessern, insbesondere eine höhere Schaltge schwindigkeit bei Dünnschichttransistoren und einen besseren Wirkungsgrad bei Solarzellen zu erreichen, kann man die zu nächst amorphen Si-Schichten z. In order to improve the properties of said components, in particular to achieve a higher speed Schaltge in thin film transistors and a better efficiency in solar cells, one can to the next amorphous Si layers z. B. durch Zonenschmelzprozesse rekristallisieren (vgl. "MRS Bulletin", Vol. 21, No. 3, 1996, Seiten 35 bis 38). Example by zone melting processes recrystallize (see. "MRS Bulletin," Vol. 21, No. 3, 1996, pages 35 to 38). Entsprechende Verfahren sind jedoch kos tenintensiv, da die Rekristallisation langsam erfolgen muss und den Einsatz von besonderen Heizvorrichtungen wie Lasern oder Zonenöfen erfordert. However, such procedures are kos tenintensiv because the recrystallization must be slow and requires the use of special heating devices such as lasers or Zonenöfen. Zudem sind speziell die Laserver fahren nur für kleine Flächen geeignet, so dass man bei deren auf größere Flächen erweiterten Anwendung mit Inhomogenitäten der Schichtqualität und/oder sehr langen Prozesszeiten rech nen muss. In addition, the Laserver are specially suited only drive, so that you in their expanded to larger areas use with inhomogeneities of the film quality and / or very long process times nen computing needs. For small areas Zudem erzeugen die bekannten Verfahren polykristal line Schichten mit meist regellos orientierten Körnern, die zwar qualitativ besser sind als ein amorphes Material, aber an die Qualität von einkristallinem Material noch nicht her anreichen (vgl. "MRS Bulletin", Vol. 21, No. 3, 1996, Seiten 39 bis 48). In addition, the known processes produce polykristal line layers, usually with randomly oriented grains that are better quality, although as an amorphous material, but not her anreichen on the quality of monocrystalline material (see. "MRS Bulletin", Vol. 21, No. 3 , 1996, pages 39 to 48). Aus den genannten Gründen wird an Verfahren zu Verbesserungen sowohl auf dem Gebiet der Solarzellen als auch der Dünnschichttransistoren für aktive LCDs weltweit intensiv gearbeitet. For these reasons, it is working intensively worldwide process improvements both in the field of solar cells as well as the thin film transistors for active LCDs.

Aus der eingangs genannten US-A-Schrift ist ein Verfahren zu entnehmen, mit dem auf isolierenden Substraten epitaktisch Si-Filme zu erzeugen sind. From the aforementioned US-A-document a method it can be seen to be generated with the epitaxially grown on insulating substrates Si films. Als Substratmaterial ist hierfür kubisches Zirkonoxid vorgesehen, das mit Yttrium stabilisiert ist (sogenanntes "YSZ"). As a substrate material for this cubic zirconia is provided which is stabilized with yttrium (so-called "YSZ"). Entsprechende Substrate haben jedoch einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der deutlich ver schieden von dem des Si ist, so dass eine darauf abgeschiede ne Si-Schicht nach Abkühlung von der Beschichtungstemperatur unter einer unerwünschten Druckspannung stehen kann. However, such substrates have a thermal expansion coefficient which is excreted significantly ver from that of the Si, so that can include a abgeschiede it ne Si layer after cooling of the coating temperature under an undesirable compressive stress. Aus die sem Grunde kann die Schichtspannung dadurch reduziert werden, dass vor der Abkühlung an der Grenzfläche zum Substrat Sili zium durch Zufuhr von Sauerstoff durch das Substrat hindurch in amorphes SiO x überführt wird. From the SEM reason, the film stress can be reduced by that passes transferred x in amorphous SiO before cooling at the interface to the substrate Sili zium by supplying oxygen through the substrate.

Aus der US 4,447,497 A geht ebenfalls ein Verfahren zur Her stellung einer monokristallinen Si-Dünnschicht auf einem ein kristallinen, kubischen YSZ-Substrat hervor. From US 4,447,497 A also discloses a process for the manufacture of a position monocrystalline Si thin film on a a crystalline cubic YSZ substrate is clear. Das Substrat wird hierbei vor der Abscheidung der Si-Dünnschicht einer Sauerstoff entziehenden Behandlung unterzogen. The substrate is in this case subjected to a deoxygenating treatment prior to deposition of the Si thin film.

Einkristalline YSZ-Substrate und deren Vorbehandlungen als Träger für einkristalline Si-Dünnschichten sind relativ kos tenintensiv. YSZ single crystal substrates and their pretreatments as a carrier for single-crystalline Si thin films are relatively tenintensiv kos. Außerdem stehen entsprechende Substrate im all gemeinen nur mit verhältnismäßig geringen Abmessungen (bis 4 Zoll) zur Verfügung. In addition, appropriate substrates are in all common only with relatively small dimensions (up to 4 inches) are available.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen ver gleichsweise kostengünstigeren Aufbau mit einer Si-Dünn schicht anzugeben, der die Verwendung preiswerterer Substrate ermöglicht, ohne dass auf die geforderte Kristallinität und Textur der Si-Schicht verzichtet werden muss. Object of the present invention is, therefore, one to be similarly cost-effective structure with a thin Si layer indicate that enables the use of cheaper substrates, needs to be dispensed without the required crystallinity and texture of the Si layer. Außerdem soll ein Verfahren angegeben werden, mit dem ein derartiger Aufbau besonders sicher zu gewährleisten ist. In addition, a method is provided that allows such a construction is particularly safe to guarantee.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Aufbaus mit den in An spruch 1 angegebenen Maßnahmen und hinsichtlich des Verfah rens zur Herstellung dieses Aufbaus mit den in Anspruch 11 angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved with regard to the structure specified in claim 1. An measures and in terms of the procedure for the preparation of this structure with the stated in claim 11 measures.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufbaus sowie des Verfahrens zu dessen Herstellung gehen aus den je weils abhängigen Ansprüchen hervor. Advantageous embodiments of the construction according to the invention and the method for its preparation are evident from the depending weils dependent claims.

Die Erfindung geht nämlich von der Erkenntnis aus, dass es unter Einhaltung aller beanspruchten Auswahlkriterien möglich ist, auch auf den verschiedensten Substraten, die insbesonde re auch ein amorphes Gefüge wie z. Namely, the invention is based on the realization that it is possible in compliance with all claimed the selection criteria on a variety of substrates insbesonde're also an amorphous structure such. B. im Falle von Glas haben können, bestimmte Pufferschichten mit einer Kristallinität und besonderen Textur abgeschieden werden können, welche die Ausbildung von dünnen Schichten aus kristallinem, texturier tem Silizium ermöglichen. may have for example, in the case of glass, certain buffer layers can be deposited with a specific crystallinity and texture which allow the formation of thin films of crystalline silicon texturing system. Hierzu muss das Substrat aus einem Material bestehen, das einen thermischen Ausdehnungskoeffi zienten aufweist, der höchstens um einen Faktor 3, vorteil haft höchstens um einen Faktor 2, vorzugsweise höchstens um einen Faktor 1,5 und insbesondere um höchstens 30% von dem des Silizium-Materials abweicht. For this purpose, the substrate must consist of a material having a thermal coefficient of expan, the most by a factor of 3, advantageously at most by a factor 2, preferably at most by a factor of 1.5, and especially at most 30% from that of silicon material is different. Außerdem muss das Substrat zumindest an seiner der Silizium-Schicht zugewandten Oberflä che eine kristalline Ordnung oder ein nicht-kristallines Ge füge - nachfolgend zusammengefasst als Zustandsgefüge be zeichnet - besitzen, die bzw. das die Textur der Puffer schicht zumindest weitgehend unbeeinflusst lässt. Furthermore, the substrate must be at least on its silicon layer facing Oberflä che add an ordered crystalline or non-crystalline Ge - summarized below as a state structure be distinguished - possess, or vehicle leaves the texture of the buffer layer at least substantially unaffected. Ferner ist das Substrat so auszuwählen, dass es bezüglich der Abschei dung der Pufferschicht und der Silizium-Schicht hinreichend chemisch und mechanisch beständig ist, dh keine Reaktionen oder sonstige Veränderungen eingeht. Further, the substrate is selected so that it is with respect to the Abschei the buffer layer and the silicon layer dung sufficiently chemically and mechanically stable, ie, no reactions or other changes received. Die mindestens eine Puf ferschicht muss ihrerseits eine gute Textur mit einer kri stallinen Achse senkrecht zur Oberfläche des Substrats auf weisen, wobei in der Pufferschichtebene eine biaxiale Textur gegeben sein soll. The at least one Puf ferschicht must turn a good texture with a kri-crystalline axis perpendicular to the surface of the substrate to have, wherein in the buffer layer plane biaxial texture is to be provided. Außerdem muss die Pufferschicht eine Dif fusionsbarriere zwischen dem Material der Silizium-Schicht und dem Material des Substrates bilden und ferner eine Git terstruktur und Gitterkonstante ihres Materials aufweisen, die an die des Silizium-Materials hinreichend gut angepasst sind. In addition, the buffer layer must fusion barrier between the material forming the silicon layer and the material of the substrate and further a Git terstruktur and lattice constant of its material include, are sufficiently well matched to that of silicon material, a Dif.

Als besonders geeignete Pufferschichtmaterialien sind oxidi sche Materialien wie Metalloxide, Titanate, Aluminate oder Gallate verwendbar. Particularly suitable buffer layer materials oxidi specific materials such as metal oxides, titanates, aluminates or gallates are usable. Aus diesen Materialgruppen kommen insbe sondere in Frage: MgO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , CaO, CeO 2 , SrTiO 3 , BaTiO 3 , LaAlO 3 , NdGaO 3 , oder ähnliche Materialien auf Basis der ge nannten. Material from these groups come into question in particular sondere: MgO, ZrO 2, Y 2 O 3, CaO, CeO 2, SrTiO 3, BaTiO 3, LaAlO 3, NdGaO 3, or similar materials on the basis of the called ge. Alle diese oxidischen Materialien können darüber hinaus vorzugsweise mit einem Seltenen Erdmetall dotiert sein. All of these oxide materials can also be also preferably doped with a rare earth metal. Darunter fallen insbesondere mit Y dotiertes ZrO 2 , mit Ce dotiertes CaO oder Y 2 O 3 oder mit Gd dotiertes CeO 2 . These include in particular with Y-doped ZrO 2, doped with Ce CaO or Y 2 O 3 or Gd-doped CeO 2. Ent sprechende Pufferschichten lassen sich nämlich auch auf amor phen Substraten mit der geforderten Kristallinität und Textur ausbilden. Ent-speaking buffer layers can in fact be on amor phen substrates having the required crystallinity and texture form. Es wurde erkannt, dass gerade diese Materialien zu Siliziumtechnologien kompatibel sind und eine wirksame Diffu sionssperre zum Halbleitermaterial Si darstellen. It has been recognized that especially these materials are compatible with silicon technologies, and an effective Diffu sion barrier to the semiconductor material representing Si. Für Dünn schichthalbleiter auf einem Glasmaterial wird eine solche Diffusionssperre ohnehin benötigt, um insbesondere eine Alka limetalldiffusion aus dem Glas, zumeist durch ohnehin vorhan dene SiO 2 -Deckschichten, zu unterbinden. For thin layer of semiconductor material on a glass such a diffusion barrier is required anyway to a particular Alka limetalldiffusion from the glass, usually by anyway EXISTING dene SiO 2 cover layers to prevent.

Selbstverständlich sind auch andere Substratmaterialien wie beispielsweise auf metallischer Basis geeignet, soweit mit ihnen die genannten Bedingungen zu erfüllen sind. Of course, other substrate materials such as metal-based are capable of the above conditions must be met as far with them. So kommen insbesondere Materialien auf Ni-Basis wegen guter Anpassung der thermischen Ausdienungskoeffizienten von Substrat und Si- Schicht in Frage. In particular, materials are Ni-base because of good matching of the thermal Ausdienungskoeffizienten of substrate and the Si layer in question.

Besonders vorteilhaft lässt sich ein entsprechender Aufbau dadurch herstellen, dass man die mindestens eine Puffer schicht mittels eines deren biaxiale Texturierung fördernden Beschichtungsprozesses auf das Substrat aufbringt. Particularly advantageously, a corresponding construction can be produced by allowing the at least one buffer layer by means of the biaxial texturing promoting coating process to the substrate applied. Als Be schichtungsprozess kommt insbesondere ein Sputtern, eine La serablation, ein thermisches Verdampfen, ein Elektronen strahlverdampfen oder ein Ionenstrahlsputtern in Frage. As Be coating process in particular a sputtering, La serablation, thermal evaporation, electron beam deposition or an ion beam sputtering out of the question. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn man wäh rend des Beschichtungsprozesses auf das Substrat einen Ionen strahl unter einem vorbestimmten Einfallswinkel richtet. It has proved to be particularly advantageous when currency rend the coating process, an ion beam is directed onto the substrate at a predetermined incident angle. Ein solcher ionenstrahlunterstützter Beschichtungsprozess wird auch als IBAD-(" I on B eam A ssisted D eposition")-Verfahren be zeichnet (vgl. z. B. " Journ. Appl. Phys.", Vol. 51, No. 1, Jan. 1984, Seiten 235 bis 242, oder Vol. 71, No. 5, März 1992, Sei ten 2380 bis 2386). Such ion-beam assisted coating process is also called IBAD ( "I on B eam A ssisted D eposition") - be process is characterized (see, e.g., Vol 51, No. 1, Jan.. "Journ Appl. Phys..." . 1984, pages 235 to 242, or Vol. 71, No. 5, March 1992 Be th 2380-2386). Es wurde nämlich erkannt, dass gerade mit einem derartigen Prozess gut biaxial texturierte polykristal line Schichten aus den genannten Pufferschichtmaterialien insbesondere auch auf amorphen Substraten wie z. It has been recognized that especially well with such a process, biaxially textured polykristal line layers of said buffer layer materials, in particular also on amorphous substrates such. B. aus Glas bei Raumtemperatur erzeugt werden können. B. can be produced from glass at room temperature. Dieses Verfahren ist außerdem vorteilhaft gerade zur Beschichtung von Substra ten mit großen Flächen geeignet. This method is also advantageous especially useful with large areas for coating ten Substra.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufbaus und des Verfahrens zu seiner Herstellung gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor. Further advantageous embodiments of the structure and method of for its preparation are disclosed in the remaining claims.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die sche matische Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen noch wei ter erläutert. The invention will be explained in more wei ter with reference to the specific matic drawing by means of embodiments. Dabei zeigt die Fig. 1 der Zeichnung einen Querschnitt durch einen Aufbau nach der Erfindung. The FIG. 1 shows the drawing, a cross section through an assembly according to the invention. Aus Fig. 2 geht eine Vorrichtung zur Abscheidung der mindestens einen Pufferschicht für einen erfindungsgemäßen Aufbau im Quer schnitt hervor. From Fig. 2, a device for depositing the at least one buffer layer of an inventive structure in cross-section is apparent.

In Fig. 1 sind bezeichnet mit In Fig. 1 are denoted by

  • 1. 2 der Aufbau allgemein, 1. 2, the structure generally,
  • 2. 3 ein Substrat, 2. 3 a substrate,
  • 3. 4 eine Pufferschicht, 3. 4 a buffer layer,
  • 4. 5 eine Silizium(Si)-Schicht, 4. 5, a silicon (Si) layer,
  • 5. d1 die Dicke des Substrates, 5. d1 is the thickness of the substrate,
  • 6. d2 die Dicke der Pufferschicht und 6. d2 the thickness of the buffer layer, and
  • 7. d3 die Dicke der Si-Schicht. 7. d3, the thickness of the Si layer.

Damit auf dem aus Substrat 3 und Pufferschicht 4 gebildeten Träger eine kristalline und biaxial texturierte Si-Schicht 5 hergestellt werden kann, deren Körner insbesondere eine grö ßere Korngröße aufweisen als die üblichen mikrokristallinen Schichten auf amorphen Substraten, und damit außerdem eine kristallographische Ausrichtung dieser Körner erreicht wird, sind sowohl an das Material des Substrats 3 als auch an die Pufferschicht 4 eine Reihe von Anforderungen zu stellen: Thus, a crystalline and biaxially textured Si layer 5 can be applied to the formed of substrate 3 and the buffer layer 4 supports are prepared, the grains of which in particular have a assume greater particle size than the usual microcrystalline layers on amorphous substrates, and thus achieving of a crystallographic orientation of these grains is a number of requirements must be made to both the material of the substrate 3 and the buffer layer 4:

A) Anforderungen an das Material des Substrats 3 A) demands on the material of the substrate 3

  • - Das Substratmaterial muss ein amorphes und/oder kristalli nes Zustandsgefüge aufweisen, das eine geforderte Textur der Pufferschicht 4 zumindest weitgehend unbeeinflusst lässt. - The substrate material must have an amorphous and / or crystalline state NES structure which allows a required texture of the buffer layer 4 largely unaffected at least. Häufig wird das Substratmaterial amorph sein wie insbesondere im Falle von Gläsern. Often, the substrate material is amorphous in particular in the case of glasses. Bei dem Glasmaterial kann es sich beispielsweise um ein spezielles Silikatglas wie ein Boro- oder Aluminosilikatglas handeln. The glass material may be, for example, a special silicate glass such as a borosilicate or aluminosilicate glass. Ein entspre chendes Material wäre das unter dem Handelsnamen Pyrex (Firma Corning Glass Co., Corning, NY (USA), Type 7740) be kannte Glasmaterial. A entspre and fair material would be available under the trade name Pyrex (Corning Glass Co., Corning, NY (USA), Type 7740) be known glass material. Auch Glas-Keramiken, z. Also glass ceramics such. B. eine Magne sium-Aluminosilikat-Glaskeramik (vgl. US 5,204,289 A), kommen in Frage. As a Magne sium aluminosilicate glass ceramics (see US Pat. 5,204,289 A), are suitable. Falls ein kristallines Substrat wie z. If a crystalline substrate such. B. aus einem metallischen Werkstoff insbesondere auf Ni-Basis verwendet werden soll, ist zu gewährleisten, dass die kri stalline Ordnung des Substrates bei der Abscheidung der Pufferschicht 4 nicht in Konkurrenz zur Texturierungsmaß nahme bezüglich dieser Pufferschicht tritt. B. should be of a metallic material used, in particular Ni-base is to ensure that the kri stalline order of the substrate during deposition of the buffer layer 4 is not taking in competition with Texturierungsmaß occurs regarding this buffer layer. Metallische Substrate auf Ni-Basis weisen besonders gut angepasste thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Metallic substrates Ni-base have particularly well-adapted thermal expansion coefficients.
  • - Die Abscheidung des Siliziums erfolgt nach bekannten physi kalischen (PVD-) oder chemischen (CVD-)Verfahren. - the deposition of the silicon by known physi-earth (PVD) or chemical (CVD) method. Die hier für erforderlichen Temperaturen können verhältnismäßig hoch liegen und im Falle der CVD-Verfahren z. The here for required temperatures can be relatively high and in the case of the CVD method, for. B. 1000 bis 1400°C betragen. B. be 1000 to 1400 ° C. Es muss deshalb gewährleistet sein, dass dann das Substrat bezüglich dieser Abscheidetemperaturen chemisch beständig ist und über die nötige mechanische Stabilität verfügt. It must therefore be ensured that then the substrate with respect to these deposition temperatures is chemically resistant and has the required mechanical stability.
  • - Um defektarme und speziell nicht-reißende Si-Schichten 5 zu erhalten, muss darüber hinaus der lineare thermische Aus dehnungskoeffizient des Substrats 3 an den des Si-Materials der Schicht 5 hinreichend gut angepasst sein. In order to obtain low-defect, and especially non-tearing Si layers 5, must also from the linear thermal expansion coefficient be 5 sufficiently well adapted to the Si material of the layer of the substrate 3 to -. D. h., der thermische Ausdehnungskoeffizient des Substrates darf bei den Abscheidetemperaturen und bei der Betriebstemperatur des Aufbaus höchstens um einen Faktor 3, vorteilhaft um nicht mehr als einen Faktor 2, von dem des Si-Materials ab weichen. D. h., The thermal expansion coefficient of the substrate may at the deposition temperatures and at the operating temperature of the structure at most by a factor 3, preferably by no more than a factor of 2, aside from the Si of the material from. Besonders günstig ist es, wenn die entsprechende Abweichung noch geringer ist und höchstens einen Faktor 1,5, insbesondere höchstens einen Faktor 1,3 ausmacht. , when the corresponding deviation is even lower and at most a factor of 1.5, in particular at most a factor of 1.3 accounts is particularly favorable. Dabei sei für das Si von folgenden Werten des mittleren thermi schen Ausdehnungskoeffizienten β [in °C -1 ] ausgegangen: β = 1,95 × 10 -6 (bei 100°C) bzw. β = 3,2 × 10 -6 (bei 1000°C). It should be for the Si of the following values of the average thermi rule expansion coefficient β [in ° C -1] expected: β = 1.95 x 10 -6 (at 100 ° C) and β = 3.2 × 10 -6 ( at 1000 ° C). Für die Auswahl der Substratmaterialien sei ein Mittelwert von β = 2,6 × 10 -6 °C -1 zugrundegelegt (x = Mul tiplikationszeichen). For the selection of substrate materials is a mean value of β = 2.6 × 10 -6 ° C -1 based on (x = Mul tiplikationszeichen).
  • - Die Dicke d1 des Substrats 3 ist an sich beliebig und liegt im allgemeinen über 0,3 mm. - The thickness d1 of the substrate 3 is arbitrary per se and is generally about 0.3 mm. Die Substratoberfläche muss ei nen Politurgrad aufweisen, der die Abscheidung einer textu rierten Pufferschicht 4 erlaubt. The substrate surface must have ei NEN polish degree that allows the deposition of a buffer layer textu tured. 4 Im allgemeinen ist eine Restrauhigkeit (maximale Rauhtiefe R t ) von höchstens 100 nm akzeptabel. In general, a residual roughness (maximum roughness depth R t) of not more than 100 nm is acceptable. Die Rauhtiefe ist dabei durch die nach DIN 4762 (Entwurf 1978) zu messende Oberflächenrauhigkeit bestimmt. The surface roughness is determined by the DIN 4762 (Draft, 1978) to be measured surface roughness.
B) Anforderungen an die biaxial texturierte Pufferschicht 4 B) Requirements for the biaxially textured buffer layer 4

  • - Die Pufferschicht 4 , deren Dicke d2 im allgemeinen zwi schen 0,01 und 2 µm liegt, muss nicht nur eine Textur mit einer kristallinen Achse senkrecht zur Oberfläche des Sub strats 3 aufweisen. - The buffer layer 4, the thickness d2 in the general rule Zvi 0.01 and 2 microns, not only a texture having a crystal axis perpendicular to the surface needs to have the sub strats. 3 D. h., sie soll kristallographisch so ausgerichtet sein, dass genau eine Kristallachse in Rich tung der Substratnormalen zeigt. That is., It should be crystallographically oriented such that exactly one crystal axis in Rich tung the substrate normal FIG. Zusätzlich ist zu gewähr leisten, dass die Ausrichtung der verbleibenden zwei (restlichen, anderen) Kristallachsen in der Substrat- bzw. Pufferschichtebene derart ist, dass eine als biaxial anzu sehende Textur gegeben ist. In addition, afford to be granted, that the orientation of the remaining two (remaining other) crystal axes in the plane of the substrate or buffer layer is such that a verify as biaxially sighted texture is given. Mit dieser so bestehenden eine Ausrichtung der Kristallachsen in der Schichtebene und senkrecht dazu lässt sich dann vorteilhaft eine zumindest nahezu einkristalline Pufferschicht erzeugen. With this existing as an orientation of the crystal axes in the layer plane and perpendicular to it can then be advantageous to produce an at least almost single crystalline buffer layer.
  • - Über die Texturierung hinaus wirkt die Pufferschicht 4 ge nerell auch als eine Diffusionssperre, um eine Diffusion von Si in das Substratmaterial und/oder umgekehrt von Be standteilen des Substrats in das Si zu unterbinden. - the buffer layer 4 acts about the texturing addition ge Nerell also as a diffusion barrier to prevent diffusion of Si into the substrate material and / or vice versa of Be stood parts of the substrate into the Si to be prevented. Diese Aufgabe erfüllt die Pufferschicht um so besser, je weniger Korngrenzen diese Schicht enthält. This task is performed, the buffer layer, the better the fewer grain boundaries contains this layer. D. h., sowohl die Quali tät der Textur als auch die Korngrößen in der Puffer schicht haben somit Einfluss auf die Sperrwirkung der Schicht. D. h., Both the Quali ty of the texture and the grain sizes in the buffer layer thus have influence on the barrier effect of the layer.
  • - Die Pufferschicht 4 ist mittels eines deren Texturierung fördernden Prozesses auf das Substrat aufzubringen. - The buffer layer 4 is applied to the substrate by means of a promotional the texturing process. Als Texturierungsverfahren kommen sowohl Beschichtungen unter gleichzeitigem Beschuss mit Ionen in Frage als auch Tech niken, die einen Texturierungseinfluss durch hohe Abschei deraten erzielen. As texturing both coatings are under simultaneous bombardment with ions in question as well as tech techniques that achieve erate a Texturierungseinfluss high Abschei.
    So können spezielle Pufferschichten texturiert hergestellt werden, indem während der Beschichtung durch Sputtern, La serablation, thermisches Verdampfen, Elektronenstrahlver dampfen oder Ionenstrahlsputtern ein Ionenstrahl unter ge eignetem Winkel auf das Substrat gerichtet wird. Thus, special buffer layers can be made textured by evaporation during coating by sputtering, La serablation, thermal evaporation, Elektronenstrahlver or ion beam sputtering, an ion beam under ge eignetem angle is directed at the substrate. Ein der artiger Beschichtungsprozess wird auch als IBAD-Verfahren bezeichnet. One of like coating process is also called IBAD process.
    Ebenso kann mit verhältnismäßig hohen Abscheideraten eine texturierte Pufferschicht durch Beschichtung eines unter einem geeigneten Winkel schräggestellten Substrats mittels Laserablation oder Verdampfung hergestellt werden. Similarly, a textured buffer layer can be prepared by coating a slanted at a suitable angle substrate by means of laser ablation or vaporization at relatively high deposition rates.
  • - Für ein epitaktisches Wachstum von Si auf der Puffer schicht 4 ist es erforderlich, dass die Gitterstruktur und Gitterkonstante des Pufferschichtmaterials an das Gitter von Si hinreichend gut angepasst ist. - For an epitaxial growth of Si on the buffer layer 4, it is necessary that the lattice structure and lattice constant of the buffer layer material to the lattice of Si is sufficiently well adjusted. Ein Pufferschichtma terial mit kubischem Gitter ist somit besonders vorteil haft. A Pufferschichtma material including cubic lattice is thus particularly advantageous. Bei einem epitaktischen Wachstum überträgt sich näm lich die Textur der Pufferschicht auf das Si. In an epitaxial growth, the texture of the buffer layer on the Si transmits NaEM Lich. Je besser also die Textur in einer Pufferschicht ist, desto besser ist somit auch die Si-Schicht ausgerichtet. thus the Si layer is aligned so the better the texture in a buffer layer, the better. Dabei hängt es von den jeweiligen Anwendungsfällen ab, welches Maß an Ausrichtung tatsächlich gefordert ist; It depends on the particular applications that measure is actually required of alignment; danach richtet sich also die Anforderung an die Texturgüte des Pufferschicht materials. So then the request is aimed at the texture quality of the buffer layer material.
  • - Selbstverständlich muss die Oberfläche der Pufferschicht 4 hinreichend glatt sein, um eine Epitaxie von Si zu ermög lichen. - Of course, the surface of the buffer layer 4 should be sufficiently smooth, lichen to made an epitaxy of Si. Eine Restrauhigkeit wie im Falle des Substrats ist als ausreichend anzusehen. A residual roughness as in the case of the substrate is to be regarded as sufficient.
  • - Pufferschichtmaterialien, mit denen die genannten Anforde rungen zu erfüllen sind, sind insbesondere oxidische Mate rialien. - buffer layer materials with which the require above are conclusions to be met, in particular oxide Mate rials. Hierbei kann es sich um reine Oxide wie MgO, CaO, CeO 2 , Y 2 O 3 oder ZrO 2 handeln. This may be pure oxides such as MgO, CaO, CeO 2, Y 2 O 3 or ZrO 2. Daneben sind auch oxidische Verbindungen wie Titanate, Aluminate, Gallate geeignet. In addition, oxide compounds such as titanates, aluminates, gallates are suitable. Entsprechende Beispiele sind SrTiO 3 , BaTiO 3 , LaAlO 3 oder NdGaO 3 . Relevant examples are SrTiO 3, BaTiO 3, LaAlO 3 or NdGaO third Allen diesen Materialien können in an sich bekann ter Weise noch weitere Elemente hinzugefügt sein, so dass diese Materialien dann als Basismaterialien für die weite ren Elemente anzusehen sind. All such materials may be added to other elements in most ter se, so that these materials are to be regarded as base materials for the wide reindeer elements. Ein entsprechendes Beispiel wäre das (Ba, Sr)TiO 3 . An appropriate example would be the (Ba, Sr) TiO. 3 Ferner sind mit Seltenen Erden do tierte oxidische Materialien besonders vorteilhaft. Further oriented oxide materials are particularly advantageous with rare earths, Thurs. Hier unter fällt mit Y dotiertes ZrO 2 , sogenanntes YSZ, das vorzugsweise vollstabilisiert und damit kubisch ist (bei einem Y-Gehalt von 8 Mol-%). This includes, Y-doped ZrO 2, so-called YSZ, preferably fully stabilized, and thus is cubic (of 8 mol% with a Y content). Darüber hinaus ist mit Gd dotiertes CeO 2 geeignet. Moreover, Gd-doped CeO 2 is suitable. Ferner kommen mit Ce dotierte Stoffe wie z. Also suitable with Ce doped materials such. B. Ce in CaO oder in Y 2 O 3 in Frage (vgl. "Gmelin Handbook", RE Main Vol. E1, 1992, Kapitel 1.3.3). B. Ce in CaO or Y 2 O in question (see FIG. "Gmelin Handbook", RE Main Vol. E1, 1992, Chapter 1.3.3) of 3.
  • - Statt einer einzigen Pufferschicht können gegebenenfalls auch mehrere Pufferschichten vorgesehen werden. - Instead of a single buffer layer multiple buffer layers can be provided if necessary. So lässt sich beispielsweise - insbesondere im Falle Ni-haltiger Substrate - eine Puffer-Doppelschicht YSZ/CeO 2 aufbringen. Thus, for example, - in particular in the case of Ni-containing substrates - a buffer bilayer YSZ / CeO 2 muster.
C) Anforderungen an den Silizium-Beschichtungsprozess C) Requirements for the silicon-coating process

Bei der Siliziumbeschichtung muss vermieden werden, dass das Si durch Reaktion mit Sauerstoff aus der Pufferschicht 4 oxidiert und so eine amorphe SiO-Schicht gebildet wird. When the silicon coating must be avoided that the Si as an amorphous SiO layer is formed is oxidized by reaction with oxygen from the buffer layer 4 and. Damit wäre nämlich eine Epitaxie des Si nicht mehr mög lich. This would namely epitaxy of Si no longer possible. Dies kann unter anderem dadurch sichergestellt wer den, dass man die Oberfläche der Pufferschicht einem Tem perschritt in reduzierender Atmosphäre unterzieht, um so den Oberflächenbereich an Sauerstoff zu verarmen. This can be ensured, among other things who to that one, the surface of the buffer layer a tem Perschmann rode in a reducing atmosphere undergoes in order to impoverish the surface area of ​​oxygen. Selbst verständlich ist auch eine andere Prozessführung möglich, die zu einem epitaktischem Wachstum von Si führt. Of course, a different process control is possible, which leads to an epitaxial growth of Si. Auf je den Fall nimmt das epitaktisch wachsende Si die kristalli ne Ordnung und Orientierung des darunterliegenden Korns wie z. Depending on the case, the epitaxially growing Si takes the crystalline ne order and orientation of the underlying grain such. B. aus YSZ an. B. of YSZ. Ohne weitere Rekristallisations schritte ergibt sich dann vorteilhaft eine polykristalline Si-Schicht, in der die einzelnen Körnern (100)-texturiert als auch mit mindestens einer weiteren Kristallachse in der Filmebene ausgerichtet sind. Without further recrystallization steps then results in advantageously a polycrystalline Si layer in which -texturiert the individual grains (100) and are aligned with at least one other crystal axis in the film plane. Dann betragen in der Filmebene die Korngrenzenwinkel weniger als 20° und es sind in der Regel praktisch nur noch Kleinwinkelkorngren zen vorhanden. Then, in the film plane, the grain boundary angles less than 20 ° and there are usually practically only Kleinwinkelkorngren zen present.

Die Dicke d3 der Si-Schicht 5 liegt im allgemeinen zwi schen 0,2 und 50 µm, beispielsweise zwischen 2 und 20 µm. The thickness d3 of the Si layer 5 is 0.2 to 50 microns generally Zvi rule, for example between 2 and 20 microns.

Selbstverständlich ist es möglich, dass auf der Si-Schicht 5 noch weitere, in der Fig. 1 nicht dargestellte Schichten aufgebracht werden. Of course, it is possible that 5 further, not shown in the Fig. 1 layers are applied on the Si layer.

Gemäß einem konkreten Ausführungsbeispiel wird ein für Pro zesstemperaturen bis 700°C verwendbares Glas, beispielsweise ein Silikatflachglas, als Substrat 3 bei Raumtemperatur in einem IBAD-Prozess mit einer YSZ-Pufferschicht 4 der Dicke d2 von etwa 100 nm texturiert beschichtet. According to a specific exemplary embodiment, a coated for Pro process temperatures up to 700 ° C glass to be used, for example a silicate sheet glass, as the substrate 3 at room temperature in an IBAD process with a YSZ buffer layer 4 of the thickness textured d2 of about 100 nm. Danach wird z. After that, z. B. mit tels eines CVD-Verfahrens auf diese YSZ-Pufferschicht 4 eine Si-Schicht 5 abgeschieden. B. deposited by means of a CVD process on this YSZ buffer layer 4 is a layer-Si. 5 Bei Temperaturen von etwa 700°C wächst dabei das Si epitaktisch auf den YSZ-Körnern auf und übernimmt dabei dessen Kristallinität und Ausrichtung. At temperatures of about 700 ° C while the Si grows epitaxially on the YSZ grains and assumes its crystallinity and orientation. Das Resultat ist ein biaxial texturierter, polykristalliner Si- Film beispielsweise mit einer Dicke d3 von etwa 5 µm. The result is a biaxially textured, polycrystalline Si film, for example having a thickness d3 of about 5 microns. Der Film kann vorteilhaft zur Herstellung entsprechender Halblei terbauelemente verwendet werden. The film can be advantageously used for producing corresponding terbauelemente semiconducting. Der hierfür angegebene Pro zess ist vorteilhaft großflächig möglich. The purpose specified Per process is advantageous over a large area possible.

Zur Beschichtung des Glassubstrates mit der YSZ-Pufferschicht im Rahmen des vorgenannten Ausführungsbeispieles wurde eine IBAD-Vorrichtung eingesetzt, die schematisch in Fig. 2 als Querschnitt veranschaulicht ist. For coating the glass substrate with the YSZ buffer layer within the above-mentioned embodiment a IBAD device was used, which is schematically illustrated in cross-section in Fig. 2. Diese allgemein mit 10 be zeichnete Vorrichtung ist prinzipiell bekannt. This generally 10 be recorded device is known in principle. Sie enthält innerhalb einer auf Erdpotential liegenden Vakuumkammer 11 eine entsprechend ausgeführte Ionenquelle 12 . It comprises a suitably designed ion source 12 within a vacuum chamber at ground potential. 11 Diese Ionen quelle erzeugt einen Strahl von Ionen 13 z. This ion source produces a beam of ions 13 z. B. mit einer E nergie von 1000 bis 1500 eV. As with an e nergy 1000-1500 eV. Die Ionen treffen schräg auf ein Target 14 aus dem Targetmaterial YSZ auf und lösen dort aus dessen Oberfläche Teilchen des Targetmaterials heraus bzw. sputtern diese Teilchen ab. The ions strike obliquely to a target 14 of the target material and YSZ on the surface of which there solve particles of the target material and sputtering out from these particles. Das so zerstäubte Targetmaterial 15 scheidet sich dann auf einem Substrat 3 aus dem gewählten Glasmaterial ab, das gegenüber dem Target 14 angeordnet ist. The thus sputtered target material 15 is then deposited on a substrate 3 from the selected glass material which is disposed opposite to the target fourteenth Das Substrat ist an einer Halterung 17 befestigt, die gegebe nenfalls kühlbar ist und so das Substrat z. The substrate is attached to a holder 17 which is gegebe appropriate, cooled and then the substrate z. B. auf einer Tem peratur unterhalb von 200°C halten kann. B. can keep it at a tem perature below 200 ° C.

Während der Abscheidung des abgetragenen bzw. abgesputterten Targetmaterials 15 auf dem Substrat 3 wird dieses vorteilhaft einem Beschuss durch einen weiteren Strahl von Ionen 18 mit vergleichsweise niedrigerer Energie ausgesetzt. During the deposition of the removed or sputtered target material 15 on the substrate 3 of this advantageous bombardment is exposed by a further beam of ions 18 having a comparatively lower energy. Diese Ionen werden von einer besonderen, ebenfalls in der Vakuumkammer 11 untergebrachten Ionenquelle 19 erzeugt und treffen unter ei nem vorbestimmten Einfallswinkel α auf die Substrat oberfläche auf. These ions are generated by a special, also accommodated in the vacuum chamber 11 and ion source 19 meet at ei nem predetermined angle of incidence α to the substrate surface. Der Winkel α liegt dabei im allgemeinen zwi schen 30 und 60°. The angle α lies in the general rule Zvi 30 and 60 °.

Claims (13)

1. Aufbau ( 2 ) mit einem Substrat ( 3 ), mindestens einer auf dem Substrat abgeschiedenen, texturierten Pufferschicht ( 4 ) und einer auf der Pufferschicht aufgebrachten, kristallinen, texturierten Silizium-Dünnschicht ( 5 ), wobei 1. Structure (2) with a substrate (3), at least one deposited on the substrate, the textured buffer layer (4) and a crystalline textured silicon thin film deposited on the buffer layer (5), wherein
  • a) das Substrat ( 3 ) a) the substrate (3)
    • - aus einem Material besteht, das einen thermischen Aus dehnungskoeffizienten aufweist, der höchstens um einen Faktor 3 von dem des Silizium-Materials abweicht, - consists of a material having a thermal expansion coefficient from that deviates at most by a factor of 3 of that of the silicon material,
    • - ein Zustandsgefüge besitzt, das die Textur der Puffer schicht ( 4 ) zumindest weitgehend unbeeinflusst lässt, - a condition having structure, the texture of the buffer layer (4) at least substantially unaffected, lets
    • - bezüglich der Abscheidung der Pufferschicht ( 4 ) und der Silizium-Schicht ( 5 ) hinreichend chemisch und mecha nisch beständig ist, - with respect to the deposition of the buffer layer (4) and the silicon layer (5) is sufficiently resistant to chemicals and mechanical cally,
    und and
    • a) die mindestens eine Pufferschicht ( 4 ) a) the at least one buffer layer (4)
      • - eine Textur derart aufweist, dass eine kristalline Ach se senkrecht zur Oberfläche des Substrats ( 3 ) weist und dass sie durch die Ausrichtung der verbleibenden beiden kristallinen Achsen in der Pufferschichtebene biaxial ist, - has a texture such that a crystalline Oh se perpendicular to the surface of the substrate (3) has and that it is biaxially by the orientation of the remaining two crystal axes in the plane of the buffer layer,
      • - eine Diffusionsbarriere zwischen dem Material der Sili ziumschicht ( 5 ) und dem Material des Substrates ( 3 ) bildet - a diffusion barrier between the material of Sili ziumschicht (5) and the material of the substrate (3) forms
      • - eine Gitterstruktur und Gitterkonstante ihres Materials aufweist, die an die des Silizium-Materials hinreichend angepasst sind. - has a lattice structure and lattice constant of its material, that are sufficiently matched to that of silicon material.
2. Aufbau nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Substratmaterial mit einem thermischen Ausdehnungs koeffizienten, der höchstens um einen Faktor 2, vorzugsweise um höchstens einen Faktor 1,5, insbesondere um höchstens 30% von dem des Silizium-Materials abweicht. 2. Structure according to claim 1, characterized by a substrate material having a thermal expansion coefficient which deviates at most by a factor 2, preferably by at most a factor of 1.5, especially at most 30% from that of the silicon material.
3. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net durch ein Substrat ( 3 ) aus einem Glasmaterial. 3. Structure according to claim 1 or 2, gekennzeich net by a substrate (3) made of a glass material.
4. Aufbau nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich net durch ein Substrat ( 3 ) aus einem metallischen Materi al, vorzugsweise auf Ni-Basis. 4. Structure according to claim 1 or 2, gekennzeich net by a substrate (3) made of a metallic Materi al, preferably Ni-base.
5. Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch eine Pufferschicht ( 4 ) aus einem oxidischen Material. 5. Structure according to one of the preceding claims, characterized by at a buffer layer (4) made of an oxidic material.
6. Aufbau nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass das Pufferschichtmaterial ein Me talloxid oder ein Titanat oder ein Aluminat oder ein Gallat ist. 6. Structure according to claim 5, characterized in that the buffer layer material is a Me or talloxid is a titanate or aluminate or a gallate.
7. Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, dass das Pufferschichtmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe MgO, ZrO 2 , Y 2 O 3 , CaO, CeO 2 , SrTiO 3 , BaTiO 3 , LaAlO 3 , NdGaO 3 . 7. Construction according to claim 6, characterized in that the buffer layer material is selected from the group MgO, ZrO 2, Y 2 O 3, CaO, CeO 2, SrTiO 3, BaTiO 3, LaAlO 3, NdGaO. 3
8. Aufbau nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekenn zeichnet durch eine Pufferschicht ( 4 ) aus einem mit einem Seltenen Erdmetall dotierten oxidischen Material. 8. Structure according to one of claims 5 to 7, characterized by a buffer layer (4) of a doped with a rare-earth oxide material.
9. Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass das Pufferschichtmaterial ein mit Y dotiertes ZrO 2 oder ein mit Ce dotiertes CaO oder Y 2 O 3 oder ein mit Gd dotiertes CeO 2 ist. 9. The assembly of claim 8, characterized in that the buffer layer material is doped with Y or ZrO 2 doped with Ce CaO or Y 2 O 3 or doped with Gd CeO 2.
10. Aufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch eine Dicke (d2) der mindes tens einen Pufferschicht ( 4 ) zwischen 0,01 µm und 2 µm. 10. Structure according to one of the preceding claims, characterized by at a thickness (d2) of the Minim least a buffer layer (4) is between 0.01 micron and 2 microns.
11. Verfahren zur Herstellung des Aufbaus nach einem der vo rangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die mindestens eine Pufferschicht ( 4 ) mittels eines deren biaxiale Texturierung fördernden Be schichtungsprozesses auf das Substrat ( 3 ) aufgebracht wird. 11. A method for producing the structure according to one of vo with the preceding claims, characterized in that the at least one buffer layer (4) by means of the biaxial texturing promotional Be coating process to the substrate (3) is applied.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass während des Beschichtungs prozesses auf das Substrat ( 3 ) ein Ionenstrahl ( 18 ) unter ei nem vorbestimmten Winkel (α) gerichtet wird. 12. The method according to claim 11, characterized in that during the coating process is directed to the substrate (3) an ion beam (18) ei nem predetermined angle (α).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsprozess ein Sputtern oder eine Laserablation oder ein thermisches Verdampfen oder ein Elektronenstrahlverdampfen oder ein Io nenstrahlsputtern vorgesehen wird. 13. The method according to claim 11 or 12, characterized in that a sputtering or laser ablation or a thermal evaporation or electron beam evaporation or a Io is nenstrahlsputtern provided as a coating process.
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