การประยุกต์ใช้ฟิล์มบางซิลิคอนแตกต่างกันอย่างไร

มีหลายวิธีที่แตกต่างกันสำหรับการสะสมฟิล์มซิลิกอนแบบบาง แต่โดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท มีกระบวนการสะสมปฏิกิริยาทางเคมีเช่นการสะสมไอสารเคมี, epitaxy โมเลกุลคานและอิเล็กโทร การสะสมไอทางกายภาพเป็นกระบวนการสะสมที่เกิดปฏิกิริยาทางกายภาพเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ยังมีกระบวนการไฮบริดที่ใช้ทั้งทางกายภาพและทางเคมีซึ่งรวมถึงการทับถมของสปัตเตอร์และวิธีการปล่อยก๊าซหรือแสง

การสะสมไอทางกายภาพนั้นเกี่ยวข้องกับความหลากหลายของเทคโนโลยีการสปัตเตอร์ที่ใช้และเกี่ยวข้องกับวัสดุระเหยจากแหล่งที่มาและส่งผ่านไปยังชั้นฟิล์มซิลิกอนบาง ๆ ไปยังพื้นผิวเป้าหมาย วัสดุที่มาจะถูกระเหยในห้องสูญญากาศทำให้อนุภาคกระจายตัวอย่างเท่าเทียมกันและเคลือบพื้นผิวทั้งหมดในห้อง วิธีการสะสมไอระเหยทางกายภาพสองวิธีนี้คือลำอิเล็กตรอนหรือ e-beams เพื่อให้ความร้อนและระเหยวัสดุที่เป็นแหล่งกำเนิดหรือการระเหยแบบต้านทานโดยใช้กระแสไฟฟ้าสูง การทับถมของสปัตเตอร์ใช้สูญญากาศบางส่วนที่เต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยที่ยังแตกตัวเป็นไอออนเช่นอาร์กอนและไอออนที่มีประจุจะถูกดึงดูดไปยังวัสดุเป้าหมายที่ใช้ซึ่งจะแยกอะตอมที่แตกตัวแล้วลงบนพื้นผิว มีสปัตเตอร์หลายประเภทรวมถึงไอออนรีแอกทีฟแมกนีตรอนและสปัตเตอร์ลำแสงแบบกระจัดกระจายซึ่งเป็นรูปแบบที่แตกต่างกันไปในเรื่องการทิ้งระเบิดอิออนของวัสดุแหล่งกำเนิด

การสะสมไอสารเคมีเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตฟิล์มบางซิลิคอนและมีความแม่นยำมากกว่าวิธีการทางกายภาพ เครื่องปฏิกรณ์เต็มไปด้วยก๊าซหลายชนิดซึ่งมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเพื่อผลิตสารที่เป็นของแข็งซึ่งควบแน่นบนพื้นผิวทั้งหมดในเครื่องปฏิกรณ์ ฟิล์มซิลิกอนที่ผลิตในลักษณะนี้จะมีลักษณะที่เหมือนกันอย่างมากและมีความบริสุทธิ์สูงมากซึ่งทำให้วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เช่นเดียวกับในการผลิตสารเคลือบเลนส์ ข้อเสียเปรียบก็คือวิธีการสะสมเหล่านี้ค่อนข้างช้ามักจะต้องใช้ห้องเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 2,012 °ฟาเรนไฮต์ (1,100 °เซลเซียส) และใช้ก๊าซพิษมากเช่นไซเลน

กระบวนการแยกประเภทที่แตกต่างกันหลายสิบครั้งนั้นจะต้องพิจารณาเมื่อผลิตซิลิคอนฟิล์มบางเนื่องจากแต่ละตัวมีข้อดีต้นทุนและความเสี่ยงที่ไม่ซ้ำกัน ห้องปฏิกิริยาไอออนต้นถูกแขวนลอยจากพื้นห้องแล็บเพื่อแยกพวกเขาเนื่องจากพวกเขาจะต้องเสียค่าใช้จ่าย 50,000 โวลต์และสามารถใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ได้แม้ว่าพวกเขาจะนั่งอยู่บนพื้นคอนกรีตใกล้ ๆ ท่อทองแดงขนาดสิบสองนิ้วที่ไหลจากเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ไปยังชั้นล่างใต้พื้นโรงงานเป็นที่รู้จักกันในชื่อ "พระเยซูเจ้า" โดยคนงานห้องปฏิบัติการเรียกขานโดยอ้างอิงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าใครก็ตามที่แตะต้องมันจะคุยกับพระเยซูเพราะมันจะฆ่า เขาหรือเธอ ผลิตภัณฑ์เช่นเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไวต่อสีย้อมนำเสนอวิธีการใหม่ในการผลิตฟิล์มบางที่มีอันตรายน้อยกว่าและราคาไม่แพงเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้สารกึ่งตัวนำซิลิคอนที่แม่นยำและสามารถผลิตได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าประมาณ 248 °ฟาเรนไฮต์ เซลเซียส).

ภาษาอื่น ๆ

บทความนี้ช่วยคุณได้ไหม ขอบคุณสำหรับความคิดเห็น ขอบคุณสำหรับความคิดเห็น

เราจะช่วยได้อย่างไร เราจะช่วยได้อย่างไร