薄膜シリコンのさまざまな用途は何ですか?
薄膜シリコンの堆積にはさまざまな方法がありますが、一般に3つのカテゴリに分類できます。 化学蒸着、分子線エピタキシー、電着などの化学反応堆積プロセスがあります。 物理蒸着は、物理反応のみが起こる堆積プロセスです。 また、物理的手段と化学的手段の両方を使用するハイブリッドプロセスもあります。これには、スパッター堆積とガスまたはグロー放電法が含まれます。
物理蒸着は、使用されるさまざまなスパッタリング技術に関連しており、ソースから材料を蒸発させ、薄膜シリコン層でターゲット基板に材料を移すことを伴います。 原料は真空チャンバ内で蒸発し、粒子がチャンバ内のすべての表面に均等に分散してコーティングされます。 これに物理蒸着が使用する2つの方法は、ソースマテリアルを加熱して蒸発させる電子ビーム、または電子ビーム、または高電流を使用した抵抗蒸発です。 スパッタ蒸着は、アルゴンなどの不活性であるがイオン化されたガスをロードした部分真空を使用し、荷電イオンは使用されたターゲット材料に引き寄せられ、原子を破壊して薄膜シリコンとして基板に定着します。 反応性イオン、マグネトロン、クラスタービームスパッタリングなど、さまざまな種類のスパッタリングがあります。これらはすべて、原料物質のイオン衝撃の方法に関するバリエーションです。
化学蒸着は、薄膜シリコンの製造に使用される最も一般的なプロセスの1つであり、物理的方法よりも正確です。 反応器にはさまざまなガスが充填されており、これらのガスは相互に作用して反応器内のすべての表面で凝縮する固体の副産物を生成します。 この方法で製造された薄膜シリコンは、非常に均一な特性と非常に高い純度を持つことができるため、この方法は半導体産業や光学コーティングの製造に役立ちます。 欠点は、これらのタイプの堆積方法は比較的遅く、多くの場合、華氏2,012°(摂氏1,100°)までの温度で動作する反応室を必要とし、シランなどの非常に有毒なガスを利用することです。
薄膜シリコンを製造する際には、それぞれ独自の利点、コスト、およびリスクが伴うため、数十種類の異なる堆積プロセスのそれぞれを考慮する必要があります。 初期の反応性イオン室は、50,000ボルトに充電する必要があり、近くのコンクリートの上に座っているだけでもコンピューター機器をショートさせる可能性があるため、実験室の床から吊り下げて隔離しました。 これらのリアクターから製造フロアの下の岩盤に通じる直径12インチの銅パイプは、それを触ると誰もがイエスを殺すので、イエスと話をするという事実に関連して、口語で「イエススティック」として研究者によって知られていた彼または彼女。 色素増感太陽電池などの製品は、精密でシリコン半導体基板を必要とせず、華氏約248°(120°摂氏)。