Obstaja na desetine različnih metod za nanašanje tankoplastnega silicija, vendar jih je na splošno mogoče razdeliti v tri kategorije. Obstajajo postopki nanašanja s kemičnimi reakcijami, kot so kemično nanašanje hlapov, epitaksija z molekularnim žarkom in elektrodepozicija. Fizično nanašanje hlapov je postopek nanašanja, pri katerem poteka samo fizična reakcija. Obstajajo tudi hibridni procesi, ki uporabljajo tako fizična kot kemična sredstva, ki vključujejo nanašanje z razprševanjem in metode plinskega ali sijalnega praznjenja.
Fizično nanašanje hlapov je povezano z različnimi uporabljenimi tehnologijami brizganja in vključuje izhlapevanje materiala iz vira in prenos v tankoplastnih silicijevih plasteh na ciljni substrat. Izvorni material uparimo v vakuumski komori, zaradi česar se delci enakomerno razpršijo in prevlečejo vse površine v komori. Za to se uporabljata dve metodi fizičnega nanašanja hlapov, sta elektronski žarki ali e-žarki za segrevanje in izhlapevanje izvornega materiala ali uporovno izhlapevanje z uporabo visokega električnega toka. Razpršeno nanašanje uporablja delni vakuum, napolnjen z inertnim, a ioniziranim plinom, kot je argon, in nabite ione pritegnejo uporabljeni ciljni materiali, ki razbijejo atome, ki se nato usedejo na substrat kot tankoplastni silicij. Obstaja veliko različnih vrst brizganja, vključno z brizganjem z reaktivnimi ioni, magnetronom in brizganjem grozdnih žarkov, ki so vse različice tega, kako se izvaja ionsko bombardiranje izvornega materiala.
Kemično nanašanje hlapov je eden najpogostejših postopkov, ki se uporabljajo za proizvodnjo tankoplastnega silicija, in je natančnejši od fizičnih metod. Reaktor je napolnjen z različnimi plini, ki medsebojno delujejo, da nastanejo trdni stranski produkti, ki kondenzirajo na vseh površinah v reaktorju. Tankoplastni silicij, proizveden na ta način, ima lahko izjemno enotne lastnosti in zelo visoko čistost, zaradi česar je ta metoda uporabna tako v polprevodniški industriji kot tudi pri izdelavi optičnih premazov. Pomanjkljivost je, da so te vrste metod nanašanja lahko relativno počasne, pogosto zahtevajo reaktorske komore, ki delujejo pri temperaturah do 2,012° Fahrenheita (1,100° Celzija), in uporabljajo zelo strupene pline, kot je silan.
Pri izdelavi tankoslojnega silicija je treba upoštevati vsakega od ducatov različnih postopkov nanašanja, saj ima vsak svoje edinstvene prednosti, stroške in tveganja. Zgodnje reaktivne ionske komore so bile obešene na tla laboratorija, da bi jih izolirale, saj so morale biti napolnjene na 50,000 voltov in so lahko povzročile kratek stik z računalniško opremo, tudi če so le sedeli na betonu v bližini. Bakrene cevi s premerom 248 palcev, ki so segale iz teh reaktorjev v kamnino pod proizvodnim tlem, so bili laboratorijski delavci pogovorno znani kot “Jezusove palice” glede na dejstvo, da bi se kdor koli se je dotaknil, govoril z Jezusom, saj bi to ubilo. njemu ali njej. Izdelki, kot so sončne celice, občutljive na barvilo, ponujajo nov, manj nevaren in cenejši pristop k proizvodnji tankih filmov, saj ne zahtevajo natančnih silikonskih polprevodniških substratov in jih je mogoče izdelati pri veliko nižjih temperaturah okoli 120° Fahrenheita (XNUMX°). Celzija).