Beim Dünnschichtverfahren für Halbleiter werden Schichten aus leitenden, halbleitenden und isolierenden Materialien auf ein Substrat, in der Regel aus Silizium oder Siliziumkarbid, aufgebracht. Dieser Prozess ist entscheidend für die Herstellung von integrierten Schaltungen und diskreten Halbleiterbauelementen. Die Schichten werden mit Hilfe lithografischer Verfahren sorgfältig strukturiert, um eine Vielzahl aktiver und passiver Bauelemente gleichzeitig herzustellen.
Abscheidungsmethoden:
Die beiden wichtigsten Methoden für die Dünnschichtabscheidung sind die chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und die physikalische Gasphasenabscheidung (PVD). Bei der CVD reagieren gasförmige Ausgangsstoffe und lagern sich auf dem Substrat ab, wodurch eine dünne Schicht entsteht. Bei der PVD hingegen wird ein Material durch physikalische Prozesse verdampft und auf dem Substrat kondensiert. Bei der PVD werden Techniken wie die Elektronenstrahlverdampfung eingesetzt, bei der ein hochenergetischer Elektronenstrahl ein Ausgangsmaterial erhitzt, so dass es verdampft und sich auf dem Substrat abscheidet.Eigenschaften von Dünnschichten:
Dünne Schichten sind in der Regel weniger als 1000 Nanometer dick und sind entscheidend für die Anwendung und Leistung des Halbleiters. Die Schichten können mit Verunreinigungen wie Phosphor oder Bor dotiert werden, um ihre elektrischen Eigenschaften zu verändern und sie von Isolatoren zu Halbleitern zu machen.
Anwendungen und Innovationen:
Die Dünnschichttechnologie ist nicht nur auf herkömmliche Halbleiter beschränkt, sondern umfasst auch die Herstellung von Schichten aus Polymerverbindungen für Anwendungen wie flexible Solarzellen und organische Leuchtdioden (OLEDs), die in Anzeigetafeln für verschiedene elektronische Geräte verwendet werden.
Prozess-Übersicht:
