Ir desmitiem dažādu metožu plānslāņa silīcija nogulsnēšanai, taču parasti tās var iedalīt trīs kategorijās. Pastāv ķīmiskās reakcijas pārklāšanas procesi, piemēram, ķīmiskā tvaiku pārklāšana, molekulārā staru epitaksija un elektrodepozīcija. Fiziskā tvaiku pārklāšana ir nogulsnēšanās process, kurā notiek tikai fiziska reakcija. Ir arī hibrīdprocesi, kuros izmanto gan fizikālus, gan ķīmiskus līdzekļus, tostarp izsmidzināšanas un gāzes vai kvēlizlādes metodes.
Fiziskā tvaiku pārklāšana ir saistīta ar dažādām izmantotajām izsmidzināšanas tehnoloģijām, un tā ietver materiāla iztvaicēšanu no avota un pārvietošanu plānās kārtiņas silīcija slāņos uz mērķa substrātu. Izejmateriāls tiek iztvaicēts vakuuma kamerā, liekot daļiņām vienādi izkliedēt un pārklāt visas kameras virsmas. Šim nolūkam tiek izmantotas divas fizikālās tvaiku pārklāšanas metodes: elektronu stari vai e-stairi, lai uzsildītu un iztvaicētu izejmateriālu, vai pretestības iztvaikošana, izmantojot lielu elektrisko strāvu. Uzsmidzināšanai izmanto daļēju vakuumu, kas ielādēts ar inertu, bet jonizētu gāzi, piemēram, argonu, un uzlādētie joni tiek piesaistīti izmantotajiem mērķa materiāliem, kas sadala atomus, kas pēc tam nosēžas uz substrāta kā plānslāņa silīcijs. Ir daudz dažādu izsmidzināšanas veidu, tostarp reaktīvo jonu, magnetronu un klasteru staru izsmidzināšana, kas ir visas variācijas tam, kā tiek veikta izejmateriāla jonu bombardēšana.
Ķīmiskā tvaiku pārklāšana ir viens no visizplatītākajiem procesiem, ko izmanto plānslāņa silīcija ražošanai, un tas ir precīzāks nekā fizikālās metodes. Reaktors ir piepildīts ar dažādām gāzēm, kas mijiedarbojas viena ar otru, veidojot cietus blakusproduktus, kas kondensējas uz visām reaktora virsmām. Šādā veidā ražotam plānslāņa silīcijam var būt ļoti vienādas īpašības un ļoti augsta tīrība, kas padara šo metodi noderīgu pusvadītāju rūpniecībā, kā arī optisko pārklājumu ražošanā. Trūkums ir tāds, ka šāda veida nogulsnēšanas metodes var būt salīdzinoši lēnas, bieži vien ir vajadzīgas reaktora kameras, kas darbojas temperatūrā līdz 2,012 ° Fārenheita (1,100 ° C), un tiek izmantotas ļoti toksiskas gāzes, piemēram, silāns.
Ražojot plānslāņa silīciju, jāņem vērā katrs no desmitiem dažādu nogulsnēšanas procesu, jo katram no tiem ir savas unikālas priekšrocības, izmaksas un saistītie riski. Agrīnās reaktīvās jonu kameras tika piekārtas no laboratorijas grīdas, lai tās izolētu, jo tās bija jāuzlādē līdz 50,000 248 voltiem, un tās varēja atslēgt datortehniku, pat ja tās vienkārši sēdēja uz betona tuvumā. Divpadsmit collu diametra vara caurules, kas no šiem reaktoriem ieplūda pamatiežā zem ražošanas grīdas, laboratorijas darbinieki sarunvalodā sauca par “Jēzus nūjām”, atsaucoties uz to, ka ikviens, kurš tai pieskaras, runās ar Jēzu, jo tas nogalinās. viņam vai viņai. Tādi izstrādājumi kā ar krāsu sensibilizētas saules baterijas piedāvā jaunu, mazāk bīstamu un lētāku pieeju plāno kārtiņu ražošanai, jo tiem nav nepieciešami precīzi silīcija pusvadītāju substrāti, un tos var ražot daudz zemākā temperatūrā aptuveni 120° Fārenheita (XNUMX°). Celsija).