Postoje deseci različitih metoda za taloženje tankog filma silicija, ali se općenito mogu podijeliti u tri kategorije. Postoje procesi taloženja kemijskom reakcijom, kao što su kemijsko taloženje parom, epitaksija molekularnim snopom i elektrotaloženje. Fizičko taloženje parom je proces taloženja u kojem se odvija samo fizička reakcija. Postoje i hibridni procesi koji koriste fizička i kemijska sredstva, što uključuje taloženje raspršivanjem i metode plinskog ili užarenog pražnjenja.
Fizičko taloženje parom povezano je s različitim korištenim tehnologijama raspršivanja, a uključuje isparavanje materijala iz izvora i prijenos u tankim slojevima silicija na ciljanu podlogu. Izvorni materijal se isparava u vakuumskoj komori, uzrokujući da se čestice jednako raspršuju i oblažu sve površine u komori. Dvije metode fizičkog taloženja pare koje se koriste za to su elektronske zrake, ili e-zrake, za zagrijavanje i isparavanje izvornog materijala, ili otporno isparavanje pomoću visoke električne struje. Taloženje raspršivanjem koristi djelomični vakuum napunjen inertnim, ali ioniziranim plinom, kao što je argon, a nabijeni ioni privlače se upotrijebljenim ciljnim materijalima, koji razbijaju atome koji se zatim talože na podlogu kao tankoslojni silicij. Postoji mnogo različitih vrsta raspršivanja, uključujući reaktivno ionsko, magnetronsko i raspršivanje cluster beam, što su sve varijacije načina na koji se vrši ionsko bombardiranje izvornog materijala.
Kemijsko taloženje parom jedan je od najčešćih procesa koji se koristi za proizvodnju tankoslojnog silicija i precizniji je od fizikalnih metoda. Reaktor je napunjen raznim plinovima, koji međusobno djeluju kako bi proizveli krute nusproizvode koji se kondenziraju na svim površinama u reaktoru. Tankoslojni silicij proizveden na ovaj način može imati iznimno ujednačene karakteristike i vrlo visoku čistoću, što ovu metodu čini korisnom za industriju poluvodiča, kao i za proizvodnju optičkih premaza. Nedostatak je u tome što ove vrste metoda taloženja mogu biti relativno spore, često zahtijevaju reaktorske komore koje rade na temperaturama do 2,012° Fahrenheita (1,100° Celzijusa) i koriste vrlo otrovne plinove, kao što je silan.
Svaki od desetaka različitih procesa taloženja mora se uzeti u obzir pri proizvodnji tankoslojnog silicija, jer svaki ima svoje jedinstvene prednosti, troškove i rizike. Rane reaktivne ionske komore bile su obješene na pod laboratorija kako bi se izolirale, jer su morale biti napunjene na 50,000 248 volti i mogle su izazvati kratki spoj računalne opreme čak i ako su samo stajale na betonu u blizini. Bakrene cijevi promjera 120 inča koje su vodile iz ovih reaktora u stijenu ispod proizvodnog poda, laboratorijski su radnici kolokvijalno nazivali “Isusovim štapićima”, s obzirom na činjenicu da će tko god ih dotakne razgovarati s Isusom jer će ubiti njega ili nju. Proizvodi poput solarnih ćelija osjetljivih na boje nude novi, manje opasan i jeftiniji pristup proizvodnji tankog filma, budući da ne zahtijevaju precizne silikonske poluvodičke podloge, a mogu se proizvoditi na mnogo nižim temperaturama od oko XNUMX° Fahrenheita (XNUMX°). Celzijusa).