박막 실리콘의 다른 응용 분야는 무엇입니까?

박막 실리콘 증착에는 수십 가지 방법이 있지만 일반적으로 세 가지 범주로 분류 할 수 있습니다. 화학 기상 증착, 분자 빔 에피 택시 및 전착과 같은 화학 반응 증착 공정이 있습니다. 물리적 증착은 물리적 반응 만 일어나는 증착 프로세스입니다. 스퍼터 증착 및 가스 또는 글로우 방전 방법을 포함하는 물리적 및 화학적 수단을 모두 사용하는 하이브리드 공정도 있습니다.

물리적 증착은 사용 된 다양한 스퍼터링 기술과 관련이 있으며, 소스로부터 물질을 증발시키고 박막 실리콘 층에서 타겟 기판으로 물질을 전달하는 것을 포함한다. 소스 물질은 진공 챔버에서 증발되어 입자가 챔버의 모든 표면을 균등하게 분산시키고 코팅합니다. 이를 위해 물리적 기상 증착에 사용되는 두 가지 방법은 소스 물질을 가열 및 증발시키기위한 전자빔 또는 전자빔, 또는 높은 전류를 사용하는 저항 증발이다. 스퍼터 증착은 아르곤과 같은 불활성이지만 이온화 된 가스가 로딩 된 부분 진공을 사용하고, 하전 된 이온은 사용 된 목표 물질로 끌어 당겨져 원자를 파괴하고 박막 실리콘으로서 기판 상에 침전된다. 반응성 이온, 마그네트론 및 클러스터 빔 스퍼터링을 포함하여 다양한 종류의 스퍼터링이 있으며, 이는 소스 재료의 이온 충격이 수행되는 방식에 대한 모든 변형입니다.

화학 기상 증착은 박막 실리콘을 생산하는 데 사용되는 가장 일반적인 공정 중 하나이며 물리적 방법보다 더 정확합니다. 반응기에는 다양한 가스로 채워져 있으며, 이들은 서로 상호 작용하여 반응기의 모든 표면에서 응축되는 고체 부산물을 생성합니다. 이러한 방식으로 제조 된 박막 실리콘은 매우 균일 한 특성 및 매우 높은 순도를 가질 수 있으며,이 방법은 광학 코팅을 제조 할뿐만 아니라 반도체 산업에 유용하다. 단점은 이러한 유형의 증착 방법이 상대적으로 느릴 수 있으며, 최대 2,012 ° 화씨 (1,100 ° C)의 온도에서 작동하는 반응기 챔버를 필요로하며 실란과 같은 매우 유독 한 가스를 사용한다는 것입니다.

박막 실리콘을 제조 할 때는 수십 가지의 다른 증착 공정을 고려해야합니다. 각각의 고유 한 장점, 비용 및 위험이 있기 때문입니다. 초기 반응성 이온 챔버는 실험실 바닥에 매달아 50,000 볼트를 충전해야했기 때문에 컴퓨터 바닥을 콘크리트 위에 앉아 있어도 컴퓨터 장비를 단락시킬 수있었습니다. 이 원자로에서 제조 현장 아래의 기반암으로 이어진 12 인치 직경의 구리 파이프는 실험실 직원이 구어체 적으로 "예수의 지팡이"라고 불렀습니다. 그 또는 그녀. 염료 감응 태양 전지와 같은 제품은 정밀한 실리콘 반도체 기판을 필요로하지 않고 약 248 ° F (120 ° F)의 훨씬 낮은 온도에서 생산 될 수 있기 때문에 박막 제조에 대해 새롭고 덜 위험하며 비용이 적게 드는 방법을 제공합니다. 섭씨).