Jakie są różne zastosowania krzemu cienkiego filmu?
Istnieją dziesiątki różnych metod osadzania się krzemu cienkowarstwowego, ale ogólnie można je podzielić na trzy kategorie. Istnieją procesy odkładania reakcji chemicznej, takie jak chemiczne odkładanie pary, epitaxia wiązki cząsteczkowej i elektrodepozycja. Fizyczne odkładanie pary jest procesem osadzania, w którym odbywa się sama reakcja fizyczna. Istnieją również procesy hybrydowe, które wykorzystują zarówno środki fizyczne, jak i chemiczne, które obejmują składanie rozpylania i metody rozładowania gazu lub blasku.
Fizyczne osadzanie pary jest związane z różnorodnością stosowanych technologii rozpylania i obejmują odparowanie materiału ze źródła i przenoszenie go w cienkowarstwowych warstwach silikonowych do docelowego podłoża. Materiał źródłowy odparowuje się w komorze próżniowej, powodując, że cząsteczki równo rozpraszają się i pokrywają wszystkie powierzchnie w komorze. Dwie metody Fizyczne składanie pary zastosowania dla tego są wiązki elektronowe lub wiązki E, aby ogrzać i odparować materiał źródłowy lub rezystancki parowódn przy użyciu prądu elektrycznego o wysokim poziomie. Odkładanie rozpylania wykorzystuje częściową próżnię obciążoną obojętnym, ale zjonizowanym gazem, takim jak argon, a naładowane jony są przyciągane do użytych materiałów docelowych, które rozkładają atomy, które następnie osiedlają się na podłożu jako cienkowarstwowy silikon. Istnieje wiele różnych rodzajów rozpylania, w tym jon reaktywny, magnetron i rozpylanie wiązki klastrowej, które są wariantami dotyczącymi bombardowania jonowego materiału źródłowego.
Chemiczne osadzanie pary jest jednym z najczęstszych procesów stosowanych do wytwarzania cienkiego krzemowego i jest bardziej precyzyjne niż metody fizyczne. Reaktor jest wypełniony różnorodnymi gasami, które oddziałują ze sobą w celu wytworzenia stałych produktów ubocznych, które skondensują się na wszystkich powierzchniach w reaktorze. Cienki film krzemowy wytwarzany w ten sposób może mieć wyjątkowo jednolite cechy i bardzo wysoką czystość, co czyni tę metodę przydatną dla półcokiegoPrzemysł nductor, a także w produkcji powłok optycznych. Wadą jest to, że tego rodzaju metody osadzania mogą być stosunkowo wolne, często wymagają komory reaktora działających w temperaturach do 2 012 ° Fahrenheita (1100 ° Celsjusza) i wykorzystują bardzo toksyczne gasy, takie jak silane.
Każdy z dziesiątek różnych procesów składania należy wziąć pod uwagę przy produkcji krzemowej cienkiej folii, ponieważ każdy z nich ma swoje unikalne zalety, koszty i ryzyko. Wczesne reaktywne komory jonowe zostały zawieszone z podłogi laboratoryjnej, aby je odizolować, ponieważ musiały zostać naładowane do 50 000 woltów i mogły skrócić sprzęt komputerowy, nawet jeśli siedzieli tylko na betonie w pobliżu. Miedziane rury o średnicy dwunastocalowej, które biegły z tych reaktorów do podłoża pod podłogą produkcyjną, były potocznie znane jako „Jezus Sticks” pracowników laboratoryjnych, w odniesieniu do faktu, że ktokolwiek dotknął Jezusa, ponieważ zabije go lub jej. Produkty takie jak z uczulenia barwnikówOgniwa słoneczne oferują nowe, mniej niebezpieczne i tańsze podejście do produkcji cienkiej warstwy, ponieważ nie wymagają precyzyjnych substratów półprzewodnikowych krzemu i mogą być wytwarzane w znacznie niższych temperaturach około 248 ° fahrenheita (120 ° Celsjusza).
.