Wat zijn de verschillende toepassingen van dunne film silicium?

Er zijn tientallen verschillende methoden voor dunne film siliciumafzetting, maar ze kunnen in het algemeen worden opgesplitst in drie categorieën.Er zijn chemische reactieafzettingsprocessen, zoals chemische dampafzetting, epitaxie van moleculaire bundels en elektrodepositie.Fysieke dampafzetting is een afzettingsproces waarbij alleen een fysieke reactie plaatsvindt.Er zijn ook hybride processen die zowel fysische als chemische middelen gebruiken, waaronder sputterdepositie en gas- of gloedafvoermethoden.

Fysieke dampafzetting is gerelateerd aan de verscheidenheid aan gebruikte sputteringstechnologieën en omvat het verdampen van materiaal uit een bron en overbrengenDunne film siliciumlagen naar een doelsubstraat.Het bronmateriaal wordt verdampt in een vacuümkamer, waardoor deeltjes alle oppervlakken in de kamer evenzeer verspreiden en bedekken.De twee methoden die fysiek dampafzetting gebruiken hiervoor zijn elektronenstralen of e-bammen, om het bronmateriaal te verwarmen en te verdampen, of resistieve verdamping met hoge elektrische stroom.Sputterdepositie maakt gebruik van een gedeeltelijk vacuüm geladen met een inert maar geïoniseerd gas, zoals argon, en de geladen ionen worden aangetrokken tot de gebruikte doelmaterialen, die atomen afbreken die zich vervolgens op het substraat vestigen als dunne film silicium.Film silicium en is preciezer dan fysieke methoden.Een reactor is gevuld met een verscheidenheid aan gassen, die met elkaar interageren om vaste bijproducten te produceren die op alle oppervlakken in de reactor condenseren.Dunne film silicium geproduceerd op deze manier kan extreem uniforme kenmerken hebben en een zeer hoge zuiverheid, wat deze methode nuttig maakt voor de halfgeleiderindustrie en bij het produceren van optische coatings.Het nadeel is dat dit soort afzettingsmethoden relatief traag kunnen zijn, vaak reactormamers vereisen die werken bij temperaturen tot 2.012 DEG;Fahrenheit (1.100 deg; Celsius), en gebruik zeer giftige gassen, zoals silaan.

Elk van de tientallen verschillende depositieprocessen moet worden overwogen bij het produceren van dunne film silicium, omdat elk zijn eigen unieke voordelen, kosten en risico's heeft.Vroege reactieve ionkamers werden opgehangen uit de laboratoriumvloer om ze te isoleren, omdat ze moesten worden opgeladen tot 50.000 volt en computerapparatuur konden kortkorten, zelfs als ze alleen op beton in de buurt zaten.Twaalf-inch diameter koperen pijpen die van deze reactoren liepen in het fundament onder de productievloer, waren in de volksmond bekend als Jesus Sticks door de laboratoriumwerkers, met verwijzing naar het feit dat wie het aanraakte, met Jezus zou praten, omdat het hem zou doden ofhaar.Producten zoals kleurstofgevoelige zonnecellen bieden een nieuwe, minder gevaarlijke en minder dure benadering van dunne filmproductie, omdat ze geen precieze silicium halfgeleidersubstraten nodig hebben en kunnen worden geproduceerd bij veel lagere temperaturen van ongeveer 248 deg;Fahrenheit (120 deg; Celsius).