I materiali semiconduttori per applicazioni a film sottile sono essenziali per creare strati per circuiti integrati, celle solari e altri dispositivi elettronici.
Questi materiali vengono selezionati in base alle loro specifiche proprietà elettriche, ottiche e strutturali.
Le proprietà possono essere personalizzate attraverso le tecniche di deposizione utilizzate per creare i film sottili.
4 tipi chiave di materiali semiconduttori per film sottili
1. Silicio (Si) e carburo di silicio (SiC)
Il silicio e il carburo di silicio sono materiali di substrato comuni per la deposizione di film sottili nei circuiti integrati.
Il silicio è il materiale semiconduttore più utilizzato grazie alla sua tecnologia di lavorazione matura e alle sue proprietà ben note.
Il carburo di silicio è utilizzato in applicazioni ad alta potenza e ad alta temperatura grazie alle sue proprietà termiche ed elettriche superiori rispetto al silicio.
2. Ossidi conduttivi trasparenti (TCO)
Gli ossidi conduttivi trasparenti sono utilizzati nelle celle solari e nei display per fornire uno strato conduttivo ma trasparente.
Ne sono un esempio l'ossido di indio-stagno (ITO) e l'ossido di zinco (ZnO).
I TCO sono fondamentali nei dispositivi che richiedono trasparenza e conduttività, come le celle solari e i touch screen.
Consentono il passaggio della luce e allo stesso tempo forniscono un percorso per la corrente elettrica.
3. Semiconduttori di tipo n e di tipo p
I semiconduttori di tipo n e di tipo p sono alla base dei diodi e dei transistor.
I materiali di tipo n più comuni includono il silicio drogato con fosforo o arsenico.
I materiali di tipo p sono spesso silicio drogato con boro.
Questi materiali sono drogati per creare un eccesso di elettroni (tipo n) o di buchi (tipo p), essenziali per il funzionamento dei dispositivi semiconduttori.
La giunzione tra materiali di tipo n e di tipo p costituisce la base di molti componenti elettronici, tra cui diodi e transistor.
4. Contatti metallici e strati assorbenti
I contatti metallici e gli strati assorbenti sono tipicamente metalli o leghe metalliche che vengono utilizzati per raccogliere o condurre la corrente in dispositivi come le celle solari.
Ne sono un esempio l'alluminio, l'argento e il rame.
Questi strati sono fondamentali per il funzionamento efficiente di dispositivi come le celle solari.
Devono avere una bassa resistività per ridurre al minimo la perdita di potenza e una buona adesione agli strati sottostanti.
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