Ion layer gas reaction
آئن لیئر گیس ری ایکشن (آئی ایل جی اے آر ®) ایک غیر ویکیوم، پتلی فلم جمع کرنے کی تکنیک ہے جسے برلن، جرمنی میں مواد اور توانائی کے لیے ہیلم ہولٹز-زینٹرم برلن میں پروفیسر ڈاکٹر کرسچن-ہربرٹ فشر کے گروپ نے تیار اور پیٹنٹ کرایا ہے۔ یہ ایک ترتیب وار اور چکور عمل ہے جو سیمی کنڈکٹر پتلی فلموں کو جمع کرنے کے قابل بناتا ہے، بنیادی طور پر فوٹو وولٹک ایپلی کیشنز، خاص طور پر چالکوپرائٹ جذب کرنے والی تہوں اور بفر تہوں کے لیے (اگرچہ ان تک محدود نہیں ہے)۔ آئی ایل جی اے آر تکنیک کو فرونہوفر سوسائٹی نے جرمن ہائی ٹیک چیمپئن 2011 کے طور پر نوازا تھا۔ آئی ایل جی اے آر ایک کیمیائی عمل ہے جو خلا یا اعلی درجہ حرارت کا استعمال کیے بغیر تہوں کو یکساں، مستقل اور میکانکی طور پر مستحکم شکل میں جمع کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ ایک ترتیب وار اور چکور عمل ہے جسے خودکار اور بڑھایا جا سکتا ہے۔ یہ بنیادی طور پر درج ذیل مراحل پر مشتمل ہوتا ہے: ڈوبا کر (ڈپ-ایل جی اے آر) یا چھڑکاؤ (اسپرے آئی ایل جی اے آر) کے ذریعے سبسٹریٹ پر پیشگی محلول کا اطلاق۔ ہائیڈروجن چالکوجینائڈ گیس کے ساتھ خشک ٹھوس پیشگی پرت کا رد عمل۔ یہ اقدامات اس وقت تک دہرائے جاتے ہیں جب تک کہ مطلوبہ پرت کی موٹائی حاصل نہ ہو جائے۔ اسپرے-آئی ایل جی اے آر کے معاملے میں، آئنک پرت کا اسپرے جمع ماحولیاتی دباؤ ایروسول کی مدد سے کیمیائی بخارات جمع کرنے یا اسپرے پائرولیسس جیسے آلات کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے۔ سپرے پائرولیسس کو سپرے آئی ایل جی اے آر کے عمل کا ایک آسان ورژن سمجھا جا سکتا ہے، جہاں ری ایکٹینٹ گیس کے ساتھ پیشگی پرت کا کوئی رد عمل نہیں ہوتا ہے۔ اس عمل کی چکور نوعیت اسے جوہری پرت جمع (اے ایل ڈی) سے ملتی جلتی بناتی ہے، جو بفر پرت جمع کرنے کے لیے بھی استعمال ہوتی ہے۔ ایپلی کیشنز ہیلم ہولٹز-زینٹرم برلن میں آئی ایل جی اے آر اور سپرے-پائرولیسس تکنیکوں کی ایپلی کیشنز بنیادی طور پر چالکوپرائٹ پتلی فلم شمسی خلیوں کے میدان میں ہیں، حالانکہ ان تکنیکوں کو پتلی فلموں کے ساتھ سبسٹریٹ کوٹنگ سے متعلق دیگر ایپلی کیشنز کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ درج ذیل فہرست ان تکنیکوں کے استعمال کا خلاصہ پیش کرتی ہے: چالکوپائیرائٹ پر مبنی پتلی فلم والے آلات کے لیے بفر پرتیں: معیاری سی ڈی ایس کو ماحولیاتی طور پر زیادہ سازگار مواد سے تبدیل کرنا (In2S3، وغیرہ)۔ مختلف جذب کرنے والے مواد پر سپرے-ایلگر کا استعمال کرتے ہوئے جمع کیا گیا۔ نینو ڈاٹس پاسیویشن پرت: نینو ڈاٹس کو اسپرے آئی ایل جی اے آر تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے کنٹرول شدہ طریقے سے جمع کیا جا سکتا ہے۔ زیڈ این ایس نینو ڈاٹس کو چالکوپرائٹ پر مبنی پتلی فلم والے شمسی خلیوں میں غیر فعال تہوں پوائنٹ کانٹیکٹ بفر تہوں کے طور پر استعمال کیا گیا ہے۔ یہ نقطے (قطر میں 5-10 nm) جذب کرنے والے بفر انٹرفیس پر ایک غیر فعال پرت کے طور پر کام کرتے ہیں جس کے نتیجے میں بعض صورتوں میں کارکردگی میں 2 ٪ مطلق تک اضافہ ہوتا ہے۔ AL2O3 رکاوٹ پرتیں: سٹیل ورق جیسے دھاتی سبسٹریٹس پر پتلی فلم شمسی ماڈیولز کو برقی موصلیت کے لیے اور جذب کنندہ میں لوہے کے نقصان دہ پھیلاؤ کو روکنے کے لیے سبسٹریٹ اور ایم او بیک کانٹیکٹ کے درمیان ایک رکاوٹ پرت کی ضرورت ہوتی ہے۔ نیز شیشے کے سبسٹریٹ سے بے قابو سوڈیم کے پھیلاؤ کو ایک رکاوٹ کے ذریعے روکا جا سکتا ہے اس سے پہلے کہ جذب کرنے والے کو مطلوبہ مقدار میں سوڈیم کے ساتھ جان بوجھ کر ڈوپ کیا جائے۔ اسپرے-پائرولیسس کے ذریعے جمع ہونے والی Al2O3 تہوں کے نتیجے میں ZnO ونڈو تہوں کے اوپر بیان کردہ معاملات کے لیے مکمل طور پر کام کرنے والی رکاوٹ تہوں میں: اعلی معیار کی i-ZnO ونڈو تہوں کو اسپرے پائرولیسس کے ذریعے اگایا گیا ہے اور یہ معیاری بکھرے ہوئے i-ZnO تہوں کا ایک قابل عمل متبادل ہے۔ چالکوپائیرائٹ جذب کرنے والی پرتیں: سپرے-ایل جی اے آر ایک کم درجہ حرارت کی تکنیک ہے جو چالکوپائیرائٹ جذب کرنے والی تہوں جیسے کیو آئی این ایس 2 اور اس کی نشوونما کو قابل بناتی ہے۔ سپرے-ایلگر کیوئنس 2 تہوں کو پتلی فلم والے شمسی خلیوں میں جذب کرنے والے کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ سرفیس کوٹنگ: آئی ایل جی اے آر تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے اتپریرک مقاصد کے لیے سیرامکس، دھات، شیشے اور یہاں تک کہ پلاسٹک کی سطح کی کوٹنگ کے ساتھ ساتھ اینٹی کوروژن، اینٹی اسٹیٹک یا مکینیکل تحفظ ممکن ہے۔ کیمیائی غسل کے ذخیرے کے متبادل کے طور پر آئی ایل جی اے آر کا فائدہ کیمیائی غسل کے ذخیرے (سی بی ڈی) کے مقابلے میں آئی ایل جی اے آر کا فائدہ اس حقیقت میں مضمر ہے کہ اعلی معیار کی پیشگی تہوں کو جمع کرنا اور انہیں براہ راست چالکوجینائڈ پتلی فلمیں جمع کرنے کے بجائے چالکوجینائڈ میں تبدیل کرنا آسان ہے۔ پیشگی یا عمل کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرکے درجہ بند خصوصیات یا کمپوزیشن کے ساتھ فلمیں تیار کرنا بھی ممکن ہے۔ مزید برآں، آئی ایل جی اے آر ایک ان لائن عمل ہے جبکہ کیمیائی غسل جمع کرنا اندرونی طور پر ایک بیچ عمل ہے۔ حوالہ جات سیمی کنڈکٹر ڈیوائس کی بناوٹ پتلی فلم جمع کوٹنگز