Невакуумні методи отримання напівпровідникових структур

Abstract

Дослідження невакуумних методів отримання напівпровідникових структур являється актуальним, оскільки в останні роки зростає потреба у вдосконаленні технологій вирощування тонкоплівкових матеріалів, стимулюванні розвитку нових матеріалів з покращеними властивостями та розширенні сфер їхнього застосування. Хімічні методи синтезу є одними з найпоширеніших та найбільш точних методів, оскільки вони дозволяють отримувати матеріали з високою чистотою, однорідністю та контрольованими властивостями. Натомість ключовою перевагою невакуумних методів є те, що вони часто більш прості та економічні, ніж традиційні вакуумні методи, що зробило їх особливо привабливими для дослідників і професіоналів галузі, які прагнуть виробляти високоякісні напівпровідникові структури за нижчою ціною. Тому розуміння фізичних особливостей та параметрів кожного методу, а також порівняльний аналіз їх ефективності, можливостей та переваг, являється потрібним та досить популярним серед сучасних дослідників. Мета роботи полягає в теоретичному дослідженні трьох різних невакуумних методів отримання напівпровідникових структур та порівнянні їх характеристик та потенціалу застосування. Відповідно до мети, було визначено та вирішено такі завдання: ‒ здійснено дослідження методу хімічного випаровування з газової форми, методу хімічного осадження у "ванні" та методу спрей-піролізу вивчення фізичних особливостей даних методів, опис установок для них; ‒ проведено порівняння вище названих методів з методами вакуумного випаровування, методу молекулярно-променевої епітаксії та золь-гель методом. Об'єктом дослідження кваліфікаційної роботи є методи хімічного випаровування з газової форми, хімічного осадження у "ванні" та спрей-піролізу. Предметом дослідження являються три невакуумні методи отримання напівпровідникових структур, фізичні властивості цих методів, установки для даних методів та порівняння методів із заданими. В ході дослідження було визначено, що метод хімічного випаровування з газової форми має свої переваги над методом вакуумного випаровування, зокрема більшу ефективність випаровування та можливість роботи при низькому тиску. Метод хімічного осадження у "ванні" є ефективним та дозволяє отримати тонкі плівки з високою якістю. Метод спрей-піролізу є перспективним для отримання наноструктурних матеріалів завдяки його здатності до контрольованого формування частинок та високої чистоти отриманих продуктів. Результати дослідження можуть бути корисними для розробки нових методів синтезу та виробництва тонкоплівкових матеріалів з покращеними властивостями та застосуваннями в різних галузях, таких як електроніка, фотоніка та сонячні енергетичні системи. У подальшому можна рекомендувати проведення експериментальних досліджень та детальний аналіз отриманих результатів для підтвердження та уточнення теоретичних висновків, а також для розробки нових методів та покращення існуючих підходів до отримання матеріалів з заданими властивостями.