Õhukese kilega räni sadestamiseks on kümneid erinevaid meetodeid, kuid üldiselt saab need jagada kolme kategooriasse. On olemas keemilise reaktsiooniga sadestamise protsessid, nagu keemiline aur-sadestamine, molekulaarkiire epitaksia ja elektrosadestamine. Füüsikaline aur-sadestamine on sadestamise protsess, kus toimub ainult füüsikaline reaktsioon. On ka hübriidprotsesse, mis kasutavad nii füüsikalisi kui ka keemilisi vahendeid, sealhulgas pihustussadestamine ja gaas- või hõõglahendusmeetodid.
Füüsiline aurustamine-sadestamine on seotud mitmesuguste kasutatavate pihustustehnoloogiatega ja hõlmab materjali aurustamist allikast ja õhukese ränikihina selle ülekandmist sihtsubstraadile. Lähtematerjal aurustatakse vaakumkambris, mille tulemusena osakesed hajuvad võrdselt ja katavad kõik kambri pinnad. Selleks kasutatakse kahte füüsikalise aurustamise-sadestamise meetodit: elektronkiired või e-kiired lähtematerjali kuumutamiseks ja aurustamiseks või takistuslik aurustamine suure elektrivoolu abil. Pihustussadestamine kasutab osalist vaakumit, mis on laetud inertse, kuid ioniseeritud gaasiga, näiteks argooniga, ja laetud ioonid tõmmatakse kasutatavate sihtmaterjalide poole, mis purustavad aatomid, mis seejärel settivad õhukese ränina substraadile. Pommitamist on palju erinevaid, sealhulgas reaktiivsete ioonide, magnetronide ja klastrikiirtega pihustamine, mis kõik on lähtematerjali ioonidega pommitamise variatsioonid.
Keemiline aurustamine-sadestamine on üks levinumaid protsesse õhukese kilega räni tootmiseks ja on täpsem kui füüsikalised meetodid. Reaktor on täidetud mitmesuguste gaasidega, mis interakteeruvad üksteisega, tekitades tahkeid kõrvalsaadusi, mis kondenseeruvad reaktori kõikidel pindadel. Sel viisil toodetud õhukese kilega räni omadused võivad olla äärmiselt ühtlased ja puhtusastmega väga kõrge, mistõttu on see meetod kasulik nii pooljuhtidetööstuses kui ka optiliste kattekihtide tootmisel. Puuduseks on see, et seda tüüpi sadestusmeetodid võivad olla suhteliselt aeglased, sageli nõuavad reaktorikambreid, mis töötavad temperatuuril kuni 2,012 ° Fahrenheiti (1,100 ° C) ja kasutavad väga mürgiseid gaase, nagu silaan.
Õhukese kilega räni tootmisel tuleb arvesse võtta kõiki kümneid erinevaid sadestamisprotsesse, kuna igal neist on oma ainulaadsed eelised, kulud ja sellega seotud riskid. Varajased reaktiivsed ioonkambrid riputati labori põranda külge, et neid isoleerida, kuna neid tuli laadida 50,000 248 voltini ja need võivad arvutiseadmeid lühistada isegi siis, kui nad lihtsalt istuvad lähedal betoonil. 120-tollise läbimõõduga vasktorud, mis jooksid nendest reaktoritest tootmispõranda all asuvasse kivimitesse, nimetasid laboritöötajad kõnekeeles Jeesuse pulgakesi, viidates asjaolule, et igaüks, kes seda puudutab, räägib Jeesusega, sest see tapab. teda või teda. Tooted, nagu värvitundlikud päikesepatareid, pakuvad uut, vähem ohtlikku ja odavamat lähenemist õhukeste kilede tootmisele, kuna need ei vaja täpseid räni pooljuhtsubstraate ja neid saab toota palju madalamal temperatuuril umbes XNUMX ° Fahrenheiti (XNUMX ° Fahrenheiti). Celsiuse järgi).