Jaké jsou různé aplikace křemíku tenkého filmu?

Existují desítky různých metod pro ukládání křemíku tenkého filmu, ale obecně je lze rozdělit do tří kategorií. Existují procesy depozice chemické reakce, jako je depozice chemických par, epitaxy molekulárního paprsku a elektrodepozice. Fyzikální depozice páry je depoziční proces, ve kterém dochází k fyzické reakci. Existují také hybridní procesy, které používají jak fyzikální, tak chemické prostředky, které zahrnují depozice rozprašování a metody vypouštění plynu nebo záře.

fyzická depozice páry souvisí s rozmanitostí použitých technologií rozprašování a zahrnuje odpařování materiálu ze zdroje a přenesení do vrstev silikonu do cílového substrátu. Zdrojový materiál se odpaří ve vakuové komoře, což způsobuje, že částice se stejně rozptýlí a obtěžují všechny povrchy v komoře. Pro toto jsou dvě metody použití fyzické depozice páry jsou elektronové paprsky nebo e-paprsky pro zahřívání a odpařování zdrojového materiálu nebo odporového odpařovánín Používání vysokého elektrického proudu. Depozice rozprašování používá částečné vakuum naložené inertním, ale ionizovaným plynem, jako je argon, a nabité ionty jsou přitahovány k použitým cílovým materiálům, které odtrhnou atomy, které se pak usadí na substrátu jako křemík tenkých filmů. Existuje mnoho různých typů rozprašování, včetně reaktivního iontu, magnetorového a klastrového paprsku, což jsou všechny variace o tom, jak se provádí iontové bombardování zdrojového materiálu.

Chemická depozice par je jedním z nejčastějších procesů používaných k výrobě křemíku tenkého filmu a je přesnější než fyzické metody. Reaktor je naplněn řadou plynů, které spolu navzájem interagují za účelem vytváření pevných vedlejších produktů, které kondenzují na všech površích v reaktoru. Křemík z tenkých filmů vytvořený tímto způsobem může mít extrémně jednotné vlastnosti a velmi vysokou čistotu, což způsobuje tuto metodu užitečnou pro semicoNductor průmysl a také při výrobě optických povlaků. Nevýhodou je, že tyto typy metod depozice mohou být relativně pomalé, často vyžadují reakční komory pracující při teplotách až do 2 012 ° Fahrenheita (1100 ° Celsia) a využívat velmi toxické plyny, jako je silane.

Každý z desítek různých depozičních procesů je třeba vzít v úvahu při výrobě křemíku tenkého filmu, protože každý má své vlastní jedinečné výhody, náklady a rizika. Brzy reaktivní iontové komory byly zavěšeny z laboratorního dna, aby je izolovaly, protože musely být účtovány na 50 000 voltů a mohly by zkrátit počítačové vybavení, i když jen seděli na betonu poblíž. Měděné trubky o průměru dvanáctipalcové průměry, které běhaly z těchto reaktorů do podloží pod výrobní podlahou, byly hovorově známé jako „Ježíšovy hůlky“ laboratorními pracovníky, s odkazem na skutečnost, že kdokoli, kdo se ho dotkne, bude mluvit s Ježíšem, protože by ho zabil. Produkty jako barvivo senzibilizovanéSolární články nabízejí nový, méně nebezpečný a levnější přístup k výrobě tenkých filmů, protože nevyžadují přesné silikonové polovodičové substráty a mohou být produkovány při mnohem nižších teplotách přibližně 248 ° Fahrenheita (120 ° Celsia).