專利名稱：：薄硅或者鍺片以及由薄片形成的光電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及薄片，該薄片可以是獨(dú)立的具有大的表面積的單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、其合金、碳化硅或者其的摻雜材料。本發(fā)明還涉及用于形成具有大的表面積的獨(dú)立的片的方法。本發(fā)明也涉及并入單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、其合金、碳化硅或者其的摻雜材料的薄片的結(jié)構(gòu)，具體地，涉及為光電池和顯示控制器。
背景技術(shù)：
：晶體硅被廣泛地用于集成電路的生產(chǎn)。為了這些應(yīng)用，使用了高純度硅。已經(jīng)建議鍺作為用于集成電路的無機(jī)半導(dǎo)體的硅的替代者。對(duì)于在半導(dǎo)體應(yīng)用上的商品硅，通常生長(zhǎng)大的圓柱硅4t,然后將其切成晶片。采用光刻以及類似工藝并與諸一起如化學(xué)氣相沉積和物理氣相沉積的合適的沉積方法，單獨(dú)的晶片被用于集成電路生產(chǎn)。隨著使用化石燃料和其他不可再生能源帶來的成本增長(zhǎng)和不期望的環(huán)境影響的增加，對(duì)能量的替代形式的要求增加了。各種技術(shù)可用于光電池的形成，即太陽能電池的形成。主要的商業(yè)光電池是基于硅的。增加替代能源的商業(yè)化依賴于通過降低每能量單位的成本來增加成本效率，其可以通過提高能源效率和/或通過降低材料和工藝的成本來實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)于太陽能電池，目的將是對(duì)于給定的光通量增加能量轉(zhuǎn)換效率和/或降低電池的生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容在第一方面，本發(fā)明涉及具有至少約900平方厘米的表面面積以及不大于約100微米的平均厚度的晶體硅、鍺、碳化硅、其的摻雜材料或者其合金。該片通常是獨(dú)立的，雖然在一些實(shí)施例中該片可以可逆的附著到襯底。晶體硅可以是多晶的。雖然該片通常是獨(dú)立的，但如果期望該片可以附著到襯底，例如利用附著劑或者釋放層附著到襯底。該片可以被切成具有非常相似的性能的多個(gè)元件，這些元件可以被裝配成光電板。在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及一種硅、鍺、碳化硅層、其的摻雜材料或者其的合金的可分離的層形成方法。該方法包括在襯底上的釋放層的上方從反應(yīng)流沉積材料。釋放層，即下層可以包括在可以溶解釋》丈層但是不溶解無機(jī)材料的可分離層的溶劑中是可溶解的材料。釋放層可以從反應(yīng)流被沉積并且可以包括具有大于晶體硅的熔化溫度的軟化溫度的材料。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)流內(nèi)的反應(yīng)由光束驅(qū)動(dòng)。該層，諸如硅層可以是非晶、晶體或者其組合。而且，原沉積(asdeposited)層可以具有相對(duì)于體硅的低密度及到達(dá)近似體材料的密度。在一些實(shí)施例中，該方法可以用來形成選擇的無機(jī)材料的寬范圍的大面積的片。在附加的實(shí)施例中，釋放層可以形成為具有與至少約40%的孔隙率相對(duì)應(yīng)的低密度。在另一方面，本發(fā)明涉及一種無才幾組成層，在該無才幾組成的表面上具有多個(gè)材料的圖案化的島，所述材料諸如單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅、其的摻雜材料或者其合金，其中這些島具有不大于約100微米的平均厚度。無機(jī)組成可以包括，例如金屬氧化物、金屬碳化物、硅的氮化物、硅的氧化物、硅的氧氮化物、硅的碳化物以及其的組合。通常，無機(jī)組成層具有從約20納米到約50納米的平均厚度，而在一些實(shí)施例中，無機(jī)組成層的平均厚度為約厚度。無機(jī)組成層可以與釋放層相關(guān)，或者多個(gè)島，諸如單質(zhì)硅島可以與釋放層相關(guān)?？扇コ牟牧峡梢晕挥趰u之間。在一些實(shí)施例中，無機(jī)組成層具有至少約400平方厘米的面積。相似地，本發(fā)明可以涉及包括具有多個(gè)圖案化的晶體硅島的無機(jī)組成層的光電材料。在另一方面，本發(fā)明涉及一種沉積單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅、其摻雜材料或者其合金的方法。該方法可以包括在襯底表面上將材料沉積為圖案。原沉積的材料，諸如單質(zhì)硅可以是晶體或者非晶體。沉積步驟可以包括將反應(yīng)流引導(dǎo)到沉積表面，在一些實(shí)施例中反應(yīng)流可以包括由光束驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)的產(chǎn)物?？梢岳缬醚谀：?或采用硅的受控沉積為選擇的圖案來實(shí)施圖案化。合適的圖案化包括，例如條或者島的形成。在一些實(shí)施例中，沉積的材料被織構(gòu)化，其可以或者可以不與襯底表面上的織構(gòu)相對(duì)應(yīng)。此外，本發(fā)明涉及一種用于形成光電板的方法。該方法包括在襯底表面上裝配多個(gè)部分，其中每個(gè)部分包括具有不大于約100微米的平均厚度的晶體硅層。這些部分在板上裝配，使得多個(gè)硅層來自于按尺寸被切割的晶體硅材料的單片。在一些實(shí)施例中，該片可以被切割而且該片被附著到具有釋放層或者附著層的襯底表面。在另一方面中，本發(fā)明涉及用于涂覆織構(gòu)化的襯底的方法，該方法包括反應(yīng)流動(dòng)的反應(yīng)物流以形成產(chǎn)物流并且將產(chǎn)物組成的至少一部分沉積到織構(gòu)化的村底上?？棙?gòu)化的襯底可以包括具有從約50微米到約IOO微米的峰至峰距離的粗糙表面。流動(dòng)反應(yīng)物流的反應(yīng)可以由光束驅(qū)動(dòng)。在另一方面，本發(fā)明涉及一種包括控制元件以及多個(gè)發(fā)光元件的顯示器，每個(gè)元件在控制元件的控制下發(fā)光?？刂圃梢园ň哂胁淮笥诩s100微米的平均厚度的硅/鍺基半導(dǎo)體片。該片和與該片可操作地交互的晶體管圖案化。圖1是以高的生產(chǎn)速度進(jìn)行光反應(yīng)沉積的反應(yīng)室的側(cè)透視圖。圖2是將蒸汽/氣體反應(yīng)物傳輸?shù)街T如圖1的反應(yīng)器的流動(dòng)反應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)的示意性代表。圖3是具有用于將氣溶膠和/或氣體/蒸汽組成傳輸?shù)椒磻?yīng)室中的氣溶膠產(chǎn)生器的反應(yīng)物入口噴嘴的截面?zhèn)纫晥D，其中該截面圖為沿插圖的線3-3剖取的。插圖顯示延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口的頂視圖。圖4為沿圖3中的插圖的線4-4剖取的圖3的反應(yīng)物入口噴嘴的截面?zhèn)纫晥D。圖5為光反應(yīng)致密沉積設(shè)備的示意性框圖，其中在反應(yīng)室內(nèi)致密涂層被&力口至^十&。圖6為將反應(yīng)物傳輸?shù)轿挥谝r底附近的反應(yīng)區(qū)域的反應(yīng)物噴嘴的透視j圖。圖7為沿線7-7剖取的圖6的設(shè)備的截面視圖。圖8為用于實(shí)施光反應(yīng)致密沉積的反應(yīng)室的實(shí)施例的透浮見圖。圖9為圖8的光反應(yīng)沉積室的反應(yīng)室的透視圖。圖10為圖8的反應(yīng)室的村底支撐的透視圖。圖11為用于實(shí)施光反應(yīng)致密沉積的設(shè)備的可選的實(shí)施例的透視圖。圖12為圖11中的設(shè)備的反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)的示意性框圖。圖13為圖11的設(shè)備的反應(yīng)室的透視圖。圖14為沿線14-14剖取的圖13的反應(yīng)室的截面圖。圖15為圖13的反應(yīng)室的可選的截面圖，襯底固定器部分4皮去除以及隔板系統(tǒng)是可見的。圖16為用于圖13的反應(yīng)室的反應(yīng)物入口噴嘴的頂視圖。圖17為雙線性操縱器的透視圖，其是用于圖13的反應(yīng)室的噴嘴的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部分，其中為了分開觀察，雙線性操縱器被從反應(yīng)室分離。圖18為用于大襯底傳輸而構(gòu)建的光反應(yīng)沉積設(shè)備的示意圖。圖19為局部被掩模覆蓋的粉末涂層的襯底的頂視圖。圖20為具有釋放層的分層結(jié)構(gòu)的示意性透視圖，其中箭頭示意性地指示了保護(hù)層從分層結(jié)構(gòu)的分離。圖21為從釋放層去除之后結(jié)構(gòu)化的保護(hù)層的示意性透視圖。圖22為分層的保護(hù)結(jié)構(gòu)的層的局部側(cè)視圖。圖24為大面積層的示意性透視圖，在大面積層上圖案化沉積的島。圖25為具有安置在透明襯底上用于處理成光電池的多個(gè)半導(dǎo)體部分的透明襯底的頂^L圖。圖26為沿圖25的線26-26剖取的圖25中的結(jié)構(gòu)的截面?zhèn)?見圖。圖27為顯示光反應(yīng)沉積反應(yīng)室的內(nèi)部的剖開側(cè)透一見圖，光反應(yīng)沉積反應(yīng)室具有被放置以接收來自上方的產(chǎn)物流的臺(tái)。圖28為從反應(yīng)室分離的圖27的臺(tái)的透視圖。圖29為在襯底上由光反應(yīng)沉積合成的硅箔的頂表面的顯微照片。圖30為顯示邊緣的顯微照片，其中從釋放層分離的硅箔的一部分以及硅箔的剩余部分仍被附著。圖31為顯示硅箔的一部分的照片。圖32為顯示圖31中的硅箔的相反側(cè)的照片，較亮的顏色對(duì)應(yīng)于釋放層的殘留。具體實(shí)施例方式光反應(yīng)沉積方法可以有利地適于大面積及非常薄的片或箔的生產(chǎn)，大面積及非常薄的片或箔可以包括，例如，單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅或者其的摻積的片有利地用于各種應(yīng)用。具體地，單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅或者其摻雜材料或者其合金的大面積的片可以有利地用于光電板、集成電路、顯示器以及其類似物的生產(chǎn)。光反應(yīng)沉積涉及在具有合適的前驅(qū)體反應(yīng)物(precursorreactant)的流體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)，其中該反應(yīng)由強(qiáng)光束驅(qū)動(dòng)。光反應(yīng)沉積方法可以涉及在釋放層上沉積無機(jī)材料，使得可以形成分離的結(jié)構(gòu)，盡管可以涉及附加的層。這些片可以被生產(chǎn)具有非常高的純度級(jí)別或者具有選定的摻雜劑或其他添加物，而避免大量的污染物。在一些實(shí)施例中，單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅或者其摻雜材料或者其合金的層可以被沉積在被圖案化或者沒有被圖案化的其他的選擇的無機(jī)層上。這些大面積的薄片可以被切成多個(gè)較小的片，在特定的片內(nèi)以及在等效條件下形成的不同的片之間具有的高的性能均勻度。在一些實(shí)施例中，釋放層可以用于形成具有圖案化的頂表面的可釋放的無機(jī)層。雖然釋放層的使用使形成獨(dú)立結(jié)構(gòu)成為可能，但無機(jī)片可以相對(duì)脆弱，使得可以期望通常將片可釋放地支撐在襯底上。因此，該片可以被可釋放地固定以使結(jié)構(gòu)可以按照期望從一個(gè)襯底轉(zhuǎn)移到另一個(gè)襯底。例如，將該片固定在襯底上的粘結(jié)劑通?？梢圆捎煤线m量的力或溶劑被釋放。在室溫下，純凈形式的單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅是電的半導(dǎo)體。加熱或者合適的摻雜的單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、石友化硅會(huì)導(dǎo)致電阻的變化。這里，為了簡(jiǎn)化標(biāo)記，"硅/鍺基半導(dǎo)體"被用于代表單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅或者其摻雜材料或者其合金。在一些實(shí)施例中，期望具有是晶體的片，諸如，多晶片。晶粒尺寸可以影響半導(dǎo)體性能，較大的平均晶粒尺寸可以被期望增加載流子遷移率以及增加少數(shù)載流子的擴(kuò)散長(zhǎng)度。在適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，大的硅/鍺基半導(dǎo)體片可以被處理為合適的器件而且相對(duì)于較厚的結(jié)構(gòu)節(jié)省材料。單質(zhì)硅的導(dǎo)電性能的易于控制性導(dǎo)致了硅的廣泛的商業(yè)應(yīng)用。例如，硅被廣泛地用于形成用于集成電路的半導(dǎo)體。通過采用具有過量電子以填充導(dǎo)帶電子的元素?fù)诫s形成的硅/鍺基半導(dǎo)體被稱為n型半導(dǎo)體，所述元素諸如As、Sb和P;通過采用具有不足電子以用導(dǎo)電空穴填充價(jià)帶的元素?fù)诫s形成的硅/鍺基半導(dǎo)體被稱為p型半導(dǎo)體，所述元素諸如B、Al、Ga和In。已經(jīng)對(duì)涉及由光束(例如激光束)驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)沉積的工藝進(jìn)行了開發(fā)。通常，可以使用涂敷來形成具有筒單的構(gòu)造或復(fù)雜的構(gòu)造的特定的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施例中，由光束驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)沉積涉及具有流動(dòng)的反應(yīng)物流(reactantstream)的反應(yīng)器，在鄰近反應(yīng)域其與電磁輻射束交叉以形成產(chǎn)物流，其被構(gòu)造為將產(chǎn)物材料(productmaterial)沉積到放置為與產(chǎn)物流交叉的表面上。這個(gè)工藝被賦予了一個(gè)光反應(yīng)沉積(LRDTM)的名字。在一些實(shí)施例中，顆粒被沉積為粉末涂層的形式，即未熔融的顆粒的集合或者熔融的或部分熔融的顆粒的網(wǎng)，其中最初的初級(jí)顆粒的至少一些特征反映于涂層中。本工藝的本版本可以被稱為光反應(yīng)粉末涂層沉積。隨后，發(fā)現(xiàn)這個(gè)工藝可以被修改以用于形成致密或中等致密的涂層。這個(gè)工藝的本版本可以被稱為光反應(yīng)致密沉積。反應(yīng)流工藝，諸如，激光熱解以及光反應(yīng)沉積，分享在光反應(yīng)域與光束交叉的被限制的流動(dòng)反應(yīng)流以形成光反應(yīng)域的下游的產(chǎn)物流的公共特征。在光反應(yīng)流工藝中，反應(yīng)物流由諸如激光束的強(qiáng)光束熱解，強(qiáng)光束以非?？斓乃俾始訜岱磻?yīng)物。雖然激光束是方便的能源，但在光反應(yīng)沉積中也可以使用其他的強(qiáng)光源。因此，可以選擇反應(yīng)條件和沉積參數(shù)以改變與密度和相關(guān)性能有關(guān)的涂層的性質(zhì)，例如孔隙率等。光反應(yīng)沉積可以在廣泛的產(chǎn)物材料的生產(chǎn)中被采用。反應(yīng)物傳送方法以氣態(tài)/蒸汽和/或氣凝膠的形式提供了的各種各樣的反應(yīng)前驅(qū)體，且產(chǎn)物材料的組成通常是反應(yīng)物以及反應(yīng)條件的函數(shù)。光反應(yīng)沉積可以被用來形成材料的高均勻性的涂層，替換的，該材料包括摻雜劑/添加劑和/或復(fù)雜的組成。因此，相應(yīng)涂層的組成和材料性能可以基于光反應(yīng)沉積方法的特征來調(diào)整。在一些實(shí)施例中，光反應(yīng)沉積設(shè)備包括延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口，使得反應(yīng)物前驅(qū)體流產(chǎn)生為流動(dòng)的片，其流動(dòng)通過延長(zhǎng)的反應(yīng)域以形成也是片的形式的產(chǎn)物流。通常，反應(yīng)物流的取向與輻射交叉，使得反應(yīng)物流的大部分或者全部與輻射交叉，從而獲得高的產(chǎn)量。采用延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口，高產(chǎn)量的涂覆材料的線或者條可以至少部分同時(shí)沉積在襯底上。通過移動(dòng)襯底穿過產(chǎn)物流，大面積的涂層可以由一次或者多次掃過來涂布?？梢员３志哂邢鄳?yīng)的高的材料產(chǎn)率的高的反應(yīng)物產(chǎn)量，而不犧牲對(duì)沉積涂層的均勻性的控制。通過沉積來自流動(dòng)的產(chǎn)物片的顆粒的線或者條，涂層工藝可以更迅速地凈皮實(shí)施。在一些實(shí)施例中，光反應(yīng)沉積可以被用來形成具有高的厚度均勻性和光滑的涂層表面的涂層。沉積工藝的適當(dāng)控制可以導(dǎo)致在整個(gè)襯底表面上以及相對(duì)于在等同條件下被涂覆的襯底之間的平均涂層厚度的涂層厚度的高的均勻性，無i侖其是否致密。光反應(yīng)沉積在Bi等人的名稱為"CoatingFormationByReactiveDeposition"的共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)09/715,935中和Bi等人的名稱為"CoatingFormationByReactiveDeposition"的美國(guó)專利申請(qǐng)10/414,443中描述，兩者都以引用的方式凈皮合并于此。如以下所描述，可以引入織構(gòu)，而不損失與均勻性和光滑性相關(guān)的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)檫@些性質(zhì)被添加到更粗糙的織構(gòu)上。具有各種化學(xué)計(jì)量比和/或非化學(xué)計(jì)量比的組成的無機(jī)涂層可以由光反應(yīng)沉積產(chǎn)生。類似地，沉積材料可以由各種晶體結(jié)構(gòu)形成。具體地，光反應(yīng)沉積可以用來形成玻璃即非晶材料以及晶體材料(單晶或者多晶)的高度均勻的涂層，可選地具有添加劑/摻雜劑和/或復(fù)雜的化學(xué)計(jì)量比。如這里所描述，對(duì)可選地具有摻雜劑的晶體單質(zhì)硅/鍺具有特殊的興趣。成功將光反應(yīng)沉積應(yīng)用于具有期望的組成的涂層的基本特征是產(chǎn)生包含適當(dāng)?shù)那膀?qū)體組分的反應(yīng)物流。具體地，為了由光反應(yīng)沉積形成摻雜材料，反應(yīng)物流可以包含主前驅(qū)體(hostprecursor)和摻雜劑前驅(qū)體。反應(yīng)物流包括適當(dāng)?shù)南鄬?duì)量的前驅(qū)體組分以產(chǎn)生具有期望的組成和/或摻雜劑濃度的材料。而且，除非前驅(qū)體是適當(dāng)?shù)妮椛湮瘴铮駝t附加的輻射吸收物可以被添加到反應(yīng)物流(reactantstream)以吸收輻射/光能量用于傳輸?shù)皆诜磻?yīng)物流中的其他化合物。其他的附加的反應(yīng)物可以用于調(diào)整反應(yīng)物流中的氧化/還原環(huán)境。通常，村底可以是多孔的或不是多孔的、柔性的或剛性的、平面的或彎曲的、有織構(gòu)的或光滑的或者這些的適當(dāng)?shù)慕M合。涂覆材料的多層可以通過使村底附加地掃過產(chǎn)物顆粒流而形成。因?yàn)槊繉油繉涌梢跃哂懈叩木鶆蛐院推交裕钥梢远询B大量的層而保持對(duì)分層結(jié)構(gòu)的適當(dāng)?shù)目刂?，使得結(jié)構(gòu)特征可以遍及整個(gè)分層結(jié)構(gòu)形成而沒有不利地影響所得結(jié)構(gòu)的性能的結(jié)構(gòu)改變?？梢愿淖儗又g即垂直于結(jié)構(gòu)平面和/或在結(jié)構(gòu)平面內(nèi)的層的部分之間的組成以形成所期望的結(jié)構(gòu)。產(chǎn)物涂覆材料的組成在一次通過內(nèi)和/或通過之間可以或者可以不改變。類似地，可以改變密度以將不同的孔隙率或者其他的性能賦予材料。層通?？梢皂樞蚴┘?，雖然也可以在偏移的位置上^f吏用接近同時(shí)或者恰好同時(shí)的施加。如果采用幾次經(jīng)過來沉積相同組成的涂覆材料，那么根據(jù)分離的沉積層是否可以隨后被認(rèn)為具有可區(qū)別的特征，單獨(dú)沉積的層可以或者可以不^皮認(rèn)為是在完成的結(jié)構(gòu)中的分離的層。通過沉積具有均勻的結(jié)構(gòu)和所期望的組成變化的層，可以形成跨越許多層的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。用于三維結(jié)構(gòu)的形成尤其是用于光學(xué)應(yīng)用的光反應(yīng)沉積的使用在Bi等人的名稱為"ThreeDimensionalEngineeringofPlanarOpticalStructures，，的美國(guó)專利6,952,504中被進(jìn)一步地描述，該專利以引用的方式被合并在此。在一些實(shí)施例中，三維結(jié)構(gòu)的形成通?；诙鄬拥某练e，其中該多層中的每層可以或者可以不被畫輪廓或者被圖案化以形成具體的層內(nèi)的特定結(jié)構(gòu)。例如，可以通過在z平面、即垂直于被涂覆的襯底的平面的平面內(nèi)，改變沉積材料來形成不同功能的結(jié)構(gòu)。而且，可以開發(fā)圖案化用于形成期望的結(jié)構(gòu)的組成的方法。通常，在諸如熱處理或者類似工藝的任何進(jìn)一步的致密化工藝之前、期間或者之后，在三維結(jié)構(gòu)內(nèi)的具體的水平面或者層處的沿x-y平面的組成可以在沉積工藝期間或者在沉積之后通過Y吏材考牛圖案化被改變。關(guān)于組成或者其他性能的材料的圖案化可以在沉積之后進(jìn)行，例如采用諸如平版印刷和/或光刻的圖案化方法與諸如化學(xué)刻蝕和/或基于輻射的燒蝕的刻蝕一起在一層或者多層中形成期望的圖案。因此，采用光反應(yīng)沉積與可能的其他的圖案化方法一起，可以形成具有選擇性地改變組成的復(fù)雜的材料改變的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。對(duì)于在沉積工藝期間的圖案化，可以在沉積工藝期間改變沉積在襯底上的產(chǎn)物材料的組成以在襯底上被選定的位置處沉積具有特定的組成的涂覆材料，從而沿x-y平面改變材料的所得組成。利用光反應(yīng)沉積，可以通過調(diào)如，反應(yīng)室壓力、流體速率、輻射強(qiáng)度、輻射能量/波長(zhǎng)、在反應(yīng)流中的惰性氣體的濃度、反應(yīng)物流的溫度、與產(chǎn)物流交界的襯底的位置可以影響產(chǎn)物涂層的組成、密度和其他性能。在其他的實(shí)施例中，獨(dú)立的掩模被用來控制涂覆材料的沉積。獨(dú)立的掩?？梢蕴峁┯糜谑雇扛膊牧蠄D案化的有效的和精確的方法。采用光反應(yīng)沉積，涂覆材料具有具體的動(dòng)量使得具有抵靠另一個(gè)平坦表面放置的平坦表面的掩?？梢蕴峁┏浞值慕佑|以防止通過掩模的邊界的顯著的材料遷移。獨(dú)立的掩模在選定的位置處具有開口。而且，獨(dú)立的掩^^莫可以具有不接合到表面的完整無損的自支撐結(jié)構(gòu)使得掩?？梢酝暾貜谋煌扛驳谋砻嫒コＴ谝恍?shí)施例中，期望進(jìn)行原始形成的涂層的熱處理。對(duì)于小密度的涂層，熱處理可以聚結(jié)或者燒結(jié)該材料以使涂層致密化到更接近于約體材料的密度。附加地或者替代地，不論是否致密化涂覆材料，熱處理可以退火涂覆材料從而導(dǎo)致關(guān)于諸如結(jié)晶度的總體性能的更大的均勻度。為了方便，術(shù)語聚結(jié)在此被用來描述非晶或者晶體材料的致密化。為了聚結(jié)材料，粉末被力。熱到在它們的流體溫度之上的溫度。在這些溫度中，粉末被致密化并且被冷卻來形成致密的材料層。致密化可以或者可以不產(chǎn)生接近組成的體密度的材料。通過控制沉積顆粒的組成和/或摻雜劑，隨后被致密化的材料的組成可以被控制為期望的組成。通常，非晶顆?？梢员痪劢Y(jié)以形成玻璃材料，并且晶體顆?？梢员痪劢Y(jié)以形成晶體材料。然而，在一些實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)募訜岷痛慊鹚俾士梢杂脕韺⒎蔷Р牧暇劢Y(jié)為晶體層，或者是單晶或者是多晶(通常為慢的淬火速率)以及將晶體粉末聚結(jié)為玻璃層(通?？焖俅慊?。致密化通常由組成的受控加熱來進(jìn)行。流動(dòng)溫度通常取決于組成或者在一定程度上取決于初始的顆粒尺寸，尤其對(duì)于低密度的粉末涂層，因?yàn)樵趤喅尸F(xiàn)流動(dòng)性。在形成特定的層或者形成特定的層的一部分之后，該層可以一皮聚結(jié)，或者多層可以被同時(shí)聚結(jié)。通過選擇具有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)溫度的材料，該結(jié)構(gòu)可以被加熱以聚結(jié)一層或者多層從而形成致密化的材料而且其他層可以保持為諸如粉末涂層的未被聚結(jié)的涂層。關(guān)于晶體硅/鍺基半導(dǎo)體的聚結(jié)，被稱為區(qū)域熔化再結(jié)晶(ZMR)方法可以用來對(duì)硅進(jìn)行處理以獲得期望的結(jié)晶度和/或完全致密化材料。在ZMR中，該結(jié)構(gòu)通過一個(gè)表面被加熱到高溫但在硅的熔點(diǎn)之下。然后，用條形加熱器或者其類似物掃描過相同和/或相對(duì)的表面以形成條形的熔化硅，該條形的熔化硅沿條形加熱器沿該表面移動(dòng)時(shí)的前端再結(jié)晶。例如，ZMR進(jìn)一步在Deguchi等人的名-爾為"Zone-MeltRecrystallizationofSemiconductorMaterials"的美國(guó)專利5,540,183中以及在JournaloftheElectrochemicalSociety,150(5)，A594-A600(2003)中的Yokoyama等人的題目為"FabricationofSOIFilmswithHighCiystalUniformitybyHigh-Speed-ZoneMeltCrystallization"的文章中被描述。激光點(diǎn)也可以掃描過表面以產(chǎn)生再結(jié)晶的熔化的點(diǎn)。也可以將整個(gè)樣品加熱到硅的熔點(diǎn)，隨后將其冷卻以使硅再結(jié)晶。在光反應(yīng)致密化沉積中，可以選擇涂層條件使可能直接形成所期望的致密涂層，而不需要任何進(jìn)一步的處理來致密化/聚結(jié)該涂層，盡管附加的處理仍可以被實(shí)施以獲得期望的涂層性能。在一些實(shí)施例中，涂覆材料可以在至少約55%的密度下被沉積并且在其他的實(shí)施例中，可以從約65%的密度到完全致密化的材料的完全密度下被沉積。原沉積的致密涂層可以不具有反映其下的初始的顆粒尺寸的特征，諸如顆粒特征或者大的氣孔，該特征與聚集在表面上從而形成粉末涂層的顆粒的特征相對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)施例中，所得的致密涂層是關(guān)于氣體吸收/吸附的非多孔材料。相反，對(duì)于光反應(yīng)粉末涂層沉積，顆粒在反應(yīng)流內(nèi)形成，其在襯底表面上沉積為灰或者雪，例如粉末涂層,其具有相對(duì)于完全致密化的材料的相當(dāng)?shù)偷拿芏取Ｔ贑himvolu等人的名稱為"DenseCoatingFormationByReactiveDeposition，，的共同待審美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/017,214中對(duì)光反應(yīng)致密沉積進(jìn)行了進(jìn)一步地描述,其以引用的方《一皮Aif&jt匕?？梢哉{(diào)整反應(yīng)參數(shù)以沉積較致密的材料涂層，例如，通過適當(dāng)選擇反應(yīng)物/產(chǎn)物流參數(shù)、襯底相對(duì)于光反應(yīng)域的位置、惰性稀釋氣體的相對(duì)濃度以及其他的反應(yīng)參數(shù)。在光反應(yīng)致密沉積中，反應(yīng)條件和沉積參數(shù)可以被選4奪為將聚結(jié)品種(coalescingspecies)沉積到襯底上。村底表面可以為異質(zhì)成核和膜生長(zhǎng)提供必要的條件。具體地，襯底表面可以被力。熱到相對(duì)高的溫度以促進(jìn)均勻的膜的生長(zhǎng)。在一些實(shí)施例中，可以在沉積期間或者沉積之前加熱襯底以減小熱應(yīng)力以在隨后的熔化工藝之前在沉積期間激勵(lì)顆粒緊密從而促進(jìn)顆粒聚結(jié)成致密層。在其他實(shí)施例中，將襯底加熱到相對(duì)高的溫度可以被用來促進(jìn)晶體硅/鍺基半導(dǎo)體的直接沉積為相對(duì)致密的薄層。對(duì)于這里描述的結(jié)構(gòu)的形成，光反應(yīng)沉積工藝可以包括釋^L層的沉積。釋放層可以使保護(hù)結(jié)構(gòu)能夠從襯底分離，其中保護(hù)結(jié)構(gòu)用一個(gè)或者多個(gè)附加的涂層步驟并且可選的用進(jìn)一步的處理來形成，而該結(jié)構(gòu)與釋放層相關(guān)。具體地，釋放層具有這樣的性能，該性能使得釋放層與其下的襯底、保護(hù)層或兩者去耦合。由于具有從其下的襯底分離保護(hù)結(jié)構(gòu)的能力，所以既可以形成大面積和薄的單質(zhì)硅和/或鍺箔也可以形成其他的結(jié)構(gòu)。被分離的結(jié)構(gòu)可以被處理成期望的器件，諸如光電器件或者顯示器。釋放層具有與其上的層或者其下的襯底區(qū)別的獨(dú)特性能。術(shù)語襯底以與釋放層接觸的材料的表面的廣義來使用，在該表面上沉積了釋放層，無論襯底表面層是否本身作為涂層被沉積進(jìn)一步下面的襯底上。釋放層可以在組成和/或諸如密度的性能方面與其上的層以及其下的襯底不同，使得釋放層易于斷裂。在替代的或者附加的實(shí)施例中，釋放層可以包括可溶于選定的溶劑的組成。相對(duì)于作為斷裂層的釋放層，釋放層通常具有比其下的襯底或保護(hù)層實(shí)質(zhì)上較低的密度。斷裂層的較低的密度可以是沉積工藝的結(jié)果和/或由于沉積之后的處理。例噦口，在Bryan的名稱為"LayerMaterialsandPlanarOpticalDevices，，的美國(guó)專利6,788,866中描述了當(dāng)離開較低密度的釋放層時(shí)優(yōu)先致密化保護(hù)層，并且以引用方式將該專利合并在此。因?yàn)檩^低的密度，所以釋放層通?？梢云屏讯粨p壞襯底或者保護(hù)層。對(duì)于沉積工藝，工藝參數(shù)可以被調(diào)整，使得以比保護(hù)層明顯低的密度沉積釋放層。密度上的差異可以被調(diào)整到產(chǎn)生所期望的機(jī)械強(qiáng)度差異使得釋放層可以破裂，使保護(hù)層形成為獨(dú)立結(jié)構(gòu)或者可釋放的支撐結(jié)構(gòu)。例如，釋放層度。、'、——一。。、<、—；、所得的結(jié)構(gòu)可具有附著的破裂的釋放層的一部分。與被釋放的保護(hù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的釋放層的剩余部分可以用各種方法被去除，所述方法包括例如，化學(xué)刻蝕、等離子體刻蝕和/或機(jī)械拋光。類似地，襯底可以利用化學(xué)清潔和/或機(jī)械拋光被清潔以去除剩余的釋放層材料。因此，高質(zhì)量的襯底結(jié)構(gòu)可以重復(fù)使用4艮多次而利用了高質(zhì)量的襯底。在可選的或者附加的實(shí)施例中，釋放層和保護(hù)層的組成是不同的，使得該組成差異可以被利用來有利于釋放層的功能。在一些實(shí)施例中，可以選擇不同的組成，使得釋放層和保護(hù)層具有不同的聚結(jié)溫度。具體地，釋放層可以具有較高的聚結(jié)溫度使得保護(hù)層可以被致密化而釋放層基本保持未被聚結(jié)而具有較低的密度。不同的組成可以涉及不同的摻雜劑水平、摻雜劑組成和/或不同的主材料。保護(hù)層的聚結(jié)和釋放層的基本未聚結(jié)可以導(dǎo)致釋放層和保護(hù)層材料之間的顯著的密度差異，其可以被利用來使釋放層破裂。用于將相鄰層處理成不同密度的材料并且使釋放層破裂的不同的聚結(jié)溫度的采用在Bryan的名稱為"LayerMaterialsandPlanarOpticalDevices"美國(guó)專利6,788,866中凈皮描述，并且其以引用方式凈皮合并在此。然而，在一些實(shí)施例中，釋放層通過組成的具體性能而不是密度來發(fā)揮作用。具體地，釋放層的組成與保護(hù)層的組成是不同的使得進(jìn)一步的處理可以去除或者損壞釋放層。例如，釋放層可以由可以被溶解的可溶性材料形成以釋放保護(hù)層材料。對(duì)釋放層組成來說，一定范圍的無;f幾組成是合適的。例如，金屬氯化物或者金屬硝酸鹽可以利用氣溶膠被沉積，而沒有任何其他的反應(yīng)物，使得未反應(yīng)的金屬化合物的涂層在該工藝中的被沉積，雖然在其他的實(shí)施例中，釋放層的組成可以是在涂層流范圍內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物?？扇艿臒o機(jī)組分可以以任何合理的密度被沉積。在Home等人的名稱為"ReactiveDepositionforElectrochemicalCellProduction"的共同待審美國(guó)專利申請(qǐng)序列應(yīng)粉末涂層沉積的可溶的無機(jī)組分，并其以引用方式合并在此。因此，釋放層可以提供一種機(jī)制以釋放具有期望的組成和結(jié)構(gòu)的保護(hù)層材料。在一些實(shí)施例中，保護(hù)層材料可以包括硅/鍺基半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。這種材料可以包括或者可以不包括摻雜劑的選定的量和組分。適當(dāng)?shù)奶幚聿襟E可以在從襯底釋放之前或者之后進(jìn)行，這取決于形成最終器件的期望的目標(biāo)和處理方便。在硅/鍺基半導(dǎo)體的大面積的薄層的一些實(shí)施例中，獨(dú)立(freestanding)結(jié)構(gòu)可以具有至少約900平方厘米的面積。相似地，這些片可以具有不大于約IOO微米的平均厚度。在改良的器件的形成中，大面積的和小的厚度可以以獨(dú)特的方式被利用而且節(jié)省材料成本和消耗。此外，在一些實(shí)施例中，薄的硅/硅層半導(dǎo)體層可以具有至少約2微米的厚度。在附加的或者替換的實(shí)施例中，一個(gè)或者多個(gè)薄的單質(zhì)硅/鍺結(jié)構(gòu)可以與可以促進(jìn)最終的期望結(jié)構(gòu)的形成的其他層相關(guān)。合適的相關(guān)層可以是包括硅組分、鍺組分和/或其他的無機(jī)組分的組成。例如，一層可以是在半導(dǎo)體的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面上的電絕緣層。相關(guān)層可以相對(duì)于釋放層在硅/鍺基半導(dǎo)體層的上方或者下方形成。相關(guān)(諸)層的厚度和組成通常基于該結(jié)構(gòu)的期望的使用被選擇。為了基于半導(dǎo)體片形成器件，該結(jié)構(gòu)通常被處理為具有形成器件的元15件的適當(dāng)?shù)木植炕奶卣鳌＞唧w地，可以期望將硅/鍺基半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)圖案化。這個(gè)圖案化可以促進(jìn)隨后的器件形成。該特征可以通過硅/鍺基半導(dǎo)體片的改性和/或通過在該結(jié)構(gòu)上沉積材料被圖案化。該片的修改可以涉及組成變化和/或物理變化。例如，在一些實(shí)施例中，該片可以沿該片在特定的位置被摻雜。關(guān)于材料在該片上的沉積，適當(dāng)?shù)牟牧峡梢匝匕雽?dǎo)體片在選定的位置沉積以形成器件的元件。在該片上的任何結(jié)構(gòu)添加可以利用光反應(yīng)沉積或者任何其他的適當(dāng)?shù)某练e方法來進(jìn)行。具體地，諸如噴墨打印的打印工藝可以用來在具體的位置沉積摻雜劑組成，從而提供摻雜劑以改性硅/鍺基半導(dǎo)體片和/或提供可以被處理成半導(dǎo)體層的組成，諸如聚硅烷。對(duì)于反應(yīng)沉積，可以期望其在下層上形成硅/鍺基半導(dǎo)體的條、島或者類似的形狀。如果下層形成鄰近釋放層，那么被圖案化的硅/鍺基半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以在下層上方形成，在下層和硅/鍺基半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之間具有或者不具有另一種材料。替代地，下層上的硅/鍺(諸)層可以通過跟著硅/鍺基半導(dǎo)體層的沉積的刻蝕或者類似的工藝被圖案化?？梢栽跓崽幚聿襟E之前、之后或者在熱處理步驟期間進(jìn)行刻蝕。如果硅/鍺基半導(dǎo)體層鄰近釋放層并且相關(guān)層被置于硅/鍺基半導(dǎo)體層上方，那么可以通過在沉積過程中使用可溶解的材料或者通過采用刻蝕或者類似的工藝從釋放層去除之后，而進(jìn)行圖案化。在一些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)可以包括在硅/鍺基半導(dǎo)體層的各側(cè)的下層或者相關(guān)層。而且，在所得的器件中，下層和/或相關(guān)層可以或可以不發(fā)揮功能。因此，對(duì)于選定的器件和/或用于特定的器件的改良結(jié)構(gòu)的形成，形成下層或者相關(guān)層的能力可以提供顯著的處理優(yōu)點(diǎn)。在附加的或者替換的實(shí)施例中，該片可以與支撐表面一起^f皮切割以在被切的片的該部分之間形成絕緣間隙。在一些實(shí)施例中，可以在保護(hù)結(jié)構(gòu)于釋放層從襯底分離之前或者之后進(jìn)行保護(hù)結(jié)構(gòu)的切割。對(duì)于相關(guān)的實(shí)施例，在切割保護(hù)結(jié)構(gòu)期間，釋放層可以為襯底提供一些保護(hù)，使得襯底表面不會(huì)被顯著損壞。在其他的實(shí)施例中，可以在永久襯底上的沉積之后切割半導(dǎo)體層以形成用于引入到產(chǎn)品中的結(jié)構(gòu)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，在通過利用釋放層的釋放轉(zhuǎn)移到接受村底之后，對(duì)該片進(jìn)行切割。接受襯底可以是永久的襯底或者臨時(shí)的支撐結(jié)構(gòu)。如以上所描述，在一些實(shí)施例中，硅/鍺基半導(dǎo)體片形成在沒有釋放層的襯底上使得組合結(jié)構(gòu)可以形成為所得的產(chǎn)品。例如，對(duì)于光電模塊的形成，襯底可以是氧化硅玻璃，其可能具有薄SiOxNy鈍化層，在薄SiOxNy鈍化層上形成硅/鍺基半導(dǎo)體片。暴露的表面可以利用圖案化或者類似的工藝被進(jìn)一步處理以形成用于器件以引入到產(chǎn)品中。例如，所得的結(jié)構(gòu)可以被處理成完全的光電模塊。形成在釋放層上方的保護(hù)結(jié)構(gòu)通?？梢越?jīng)歷一個(gè)或者更多處理步驟以制備用于引入到特定的器件中的材料。可以對(duì)附著到襯底的保護(hù)結(jié)構(gòu)、對(duì)在釋放層被分離的結(jié)構(gòu)實(shí)施這些附加的處理步驟，或者對(duì)附著到襯底的結(jié)構(gòu)實(shí)施一些這樣的處理步驟并且對(duì)從襯底分離的結(jié)構(gòu)實(shí)施一些處理步驟。可以在用于聚結(jié)/退火的熱處理步驟之前、之后或者期間實(shí)施刻蝕或者其他的沉積后圖案化。附加的處理可以涉及將獨(dú)立的薄層與支撐表面的相關(guān)。該支撐表面可以是使用的器件內(nèi)的薄層的最終位置，或者該支撐表面可以是臨時(shí)的位置以促進(jìn)一個(gè)或者多個(gè)處理步驟的實(shí)施。如果該支撐表面是臨時(shí)的，那么該薄層可以臨時(shí)地采用粘接劑或類似物固定到該支撐表面。在特定的處理步驟期間，與支撐表面相關(guān)可以在機(jī)械上穩(wěn)定薄層結(jié)構(gòu)。為了光電池和其他適當(dāng)?shù)钠骷男纬桑谕陧敱砻婧?或底表面上具有織構(gòu)以在材料內(nèi)增加光路長(zhǎng)度。可以采用織構(gòu)化的襯底以及在織構(gòu)化的襯底上方的沉積引入織構(gòu)。替換的，在沉積工藝或者隨后的刻蝕或者其他的改性步驟中，織構(gòu)可以引入到沉積的表面中。織構(gòu)可以是隨機(jī)的、假隨機(jī)的或者有序的。釋放層的孔隙也可以用于賦予后續(xù)的層粗糙的織構(gòu)。薄的、大面積的硅/鍺基半導(dǎo)體片的可供性提供了大的、高效的太陽能電池、顯示器和其他的基于這些半導(dǎo)體片的器件的生產(chǎn)。作為太陽能電池板形成的一部分，單獨(dú)的太陽能電池可以從較大的片被切割。在太陽能電池板中，有多個(gè)并聯(lián)和/或串聯(lián)的單獨(dú)的電池。串聯(lián)的電池增加了電池板的輸出電壓，因?yàn)榇?lián)的電池具有相加的勢(shì)能。并聯(lián)的任何電池提供了增加的電流。合理布置在電池板上的電池可以利用適當(dāng)?shù)碾妼?dǎo)體電連接。然后，這些布線后的光電板可以適當(dāng)?shù)倪B接到外部電路。為了形成光電模塊，附加的層，例如下層或者相關(guān)層可以引入到僅具有硅/鍺基半導(dǎo)體一層或者多層和/或具有摻雜劑的層中以形成基于摻雜的硅/鍺的p摻雜和/或n摻雜半導(dǎo)體層。通常，太陽能電池具有體半導(dǎo)體和形成與集電器相關(guān)的接觸的部分的摻雜區(qū)域。在前表面、后表面或者兩者上，選擇的附加層可以起鈍化層的作用。鈍化層也可以作為抗反射層。基于硅、鍺、碳化硅或其合金的太陽能電池引入具有p型半導(dǎo)體以n型半導(dǎo)體的結(jié)。在相對(duì)極性的集電器之間的電流的流動(dòng)可以用于有益的工作。該工藝的效率部分依賴于復(fù)合率，因?yàn)樵陔娮雍涂昭梢栽诹鞯胶线m的集電器之前復(fù)合。復(fù)合之后，光生電子-空穴對(duì)不能用于有用的工作。這里描述的工藝適于形成光電池的期望的材料。較薄的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的采用導(dǎo)致材料和相應(yīng)的成本的節(jié)省。然而，如果半導(dǎo)體太薄，硅不能捕獲許多光。因此，不大于100微米以及至少兩微米的硅/鍺基半導(dǎo)體的厚度具有優(yōu)勢(shì)。此外，硅/鍺基半導(dǎo)體薄片提供了用于顯示器部件的有用的村底。具體地，半導(dǎo)體薄片可以是用于薄膜晶體管和/或其他的集成電路部件的形成的襯底。因此，該薄半導(dǎo)體片可以是具有一個(gè)或者多個(gè)與每個(gè)像素相關(guān)的晶體管的大版式的顯示器電路。所得的電路可以代替由玻璃上硅工藝形成的結(jié)構(gòu)。通常，這里描述的半導(dǎo)體片為形成具有減少的材料使用以及方便的工藝版式的器件提供了有成本效益的方法。材料的一致和生產(chǎn)速度對(duì)有效的和有成本效益的商業(yè)生產(chǎn)是重要的參數(shù)。將半導(dǎo)體片的修改為進(jìn)一步處理的有效的形式使該片適于有效形成集成電路和其他的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)物流內(nèi)的產(chǎn)物合成光反應(yīng)沉積，與其他的流動(dòng)反應(yīng)物系統(tǒng)一樣，通常包括反應(yīng)物傳輸設(shè)備，該設(shè)備指引流體通過反應(yīng)室。對(duì)于原沉積的或者采用附加的處理的具有寬范圍的組成和材料性能的涂覆材料的生產(chǎn)，光反應(yīng)沉積是有用的工具。反應(yīng)物流的反應(yīng)在反應(yīng)室中發(fā)生。驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的輻射束例如光束的使用，可以導(dǎo)致造成產(chǎn)物流高度均勻性的局部化的反應(yīng)區(qū)域。在反應(yīng)區(qū)域之外，流體可以包括產(chǎn)物組成(固體顆粒、熔化的顆粒和/或蒸汽)、未反應(yīng)的反應(yīng)物、反應(yīng)副產(chǎn)物以及惰性氣體。產(chǎn)物流可以持續(xù)到沉積表面，在該表面處，從流體收獲產(chǎn)物組成的至少一部分以作為涂層。在反應(yīng)過程中，向流體持續(xù)的供應(yīng)反應(yīng)物并且乂人該流體去除產(chǎn)物組成刻畫了在流動(dòng)反應(yīng)物系統(tǒng)中的反應(yīng)工藝的特名￡，雖然反應(yīng)和/或沉積可以以適當(dāng)?shù)拈g隔中斷，例如，為了定位襯底、改變反應(yīng)物組成，或者為了其他的處理的考慮等。因此，存在通常從連接到反應(yīng)物傳輸設(shè)備的入口噴嘴流到通常連接到泵的出口的凈流體。凈流體可以在概念上被分為光反應(yīng)區(qū)域、光反應(yīng)區(qū)域上游的反應(yīng)物流以及光反應(yīng)區(qū)域下游的產(chǎn)物流。這些概念上的區(qū)域通?？梢圆痪哂袊?yán)格的限定邊界，盡管其在某些點(diǎn)是清楚的，即產(chǎn)物存在以形成產(chǎn)物流體/流以及在反應(yīng)物反應(yīng)之前，在反應(yīng)物流體/流中則沒有產(chǎn)物。光反應(yīng)沉積可以引入為激光熱解范圍內(nèi)的顆粒生產(chǎn)而開發(fā)的產(chǎn)物組成的通用性以及用于顆粒合成的光驅(qū)動(dòng)流體工藝。具體地，形成具有一定范圍的顆粒組成和結(jié)構(gòu)的顆粒的通用性可以適用于利用光反應(yīng)沉積形成涂層，以具有組成和結(jié)構(gòu)上的可比范圍。激光熱解成為由強(qiáng)輻射例如光驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)化學(xué)反應(yīng)與在離開由輻射定激光源的輻射，例如強(qiáng)的、不相干的光或者其他的輻射束可以代替激光的意義上，這種命名是不當(dāng)?shù)摹６?，在熱學(xué)的熱解的意義上，該反應(yīng)也不是熱解。激光熱解反應(yīng)不僅由反應(yīng)物的放熱燃燒來熱驅(qū)動(dòng)。事實(shí)上，在一些實(shí)施例中，在與熱解焰的完全對(duì)比中，激光熱解反應(yīng)可以在沒有從反應(yīng)觀察到可見光發(fā)射的條件下進(jìn)行。反應(yīng)條件可以確定由光反應(yīng)沉積產(chǎn)生的組成的質(zhì)量。可以相對(duì)精確地控制光反應(yīng)沉積的反應(yīng)條件從而產(chǎn)生具有期望性能的組成和相應(yīng)的涂層。具體地，產(chǎn)物流性能影響由流體形成的涂層性能，盡管其他的因素，諸如襯底的溫度以及涂層參數(shù)也影響涂層性能。例如，反應(yīng)室壓力、流體速率、反應(yīng)物的組成和濃度、輻射強(qiáng)度、輻射能/波長(zhǎng)、反應(yīng)流中的一種惰性稀釋氣體或者多種氣體的類型和濃度、反應(yīng)物流的溫度可以影響產(chǎn)物流的組成和其他性能，例如，通過改變反應(yīng)物/產(chǎn)物在反應(yīng)區(qū)域中的飛行時(shí)間以及在產(chǎn)物流中復(fù)合成產(chǎn)物組成的原子種類的可獲得性。因此，在特定的實(shí)施例中，具體的反應(yīng)條件可以被控制以產(chǎn)生期望的產(chǎn)物流性能。生產(chǎn)確定類型的產(chǎn)物流的適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件通常依賴于特定設(shè)備通用規(guī)則以及適當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)調(diào)整的基礎(chǔ)上被確定。另外，可以進(jìn)行反應(yīng)條件和所得的組成之間的關(guān)系上的一些通常的觀察。反應(yīng)物流的速度可以影響涂層的密度。另一個(gè)確定涂層參數(shù)的重要因素是在產(chǎn)物流內(nèi)的產(chǎn)物組成濃度。減小在產(chǎn)物流內(nèi)的濃縮的產(chǎn)物組成的總濃度19以及相對(duì)濃度導(dǎo)致較慢的顆粒生長(zhǎng)速率以及較小的顆粒。濃縮產(chǎn)物的相對(duì)濃度可以由非濃縮例如惰性組分的稀釋來控制或者通過改變具有濃縮產(chǎn)物與非濃縮組分的固定比例的壓力來控制，壓力的降低通常導(dǎo)致總濃度的減小。而且，在產(chǎn)物流內(nèi)，不同的產(chǎn)物組成具有以不同的速率聚結(jié)的趨勢(shì)，其可以相應(yīng)地影響涂層密度?？傊梢赃x擇涂層參數(shù)來調(diào)整涂層密度。感興趣的材料通常包括，例如非晶材料、晶體材料以及二者的結(jié)合，雖然對(duì)于硅/鍺基半導(dǎo)體材料來說，對(duì)晶體材料尤其有興趣。在光反應(yīng)沉積中，涂層參數(shù)例如包括襯底表面的性能，可以影響涂層的晶體或者非晶結(jié)構(gòu)。為了在反應(yīng)工藝中形成期望的組成，一種或者多種前驅(qū)體提供形成期望的組成的一種或者多種金屬/類金屬元素和任何次要元素。雖然對(duì)沉積有摻雜劑或者沒有摻雜劑的硅/鍺基半導(dǎo)體具有特別的興趣，但是相關(guān)層和/或釋放層可以包括具有選定的次要元素的組分。次要元素包括可以被引入到所得的產(chǎn)物組成中的例如非金屬/類金屬元素，諸如碳、氮、硅、磷以及硫。反應(yīng)物流通常包括期望的金屬以及，附加地或者替換地包括類金屬元素以及任何選定的次要元素以形成主材料(hostmaterial)和，可選的適當(dāng)比例的摻雜劑/添加劑以產(chǎn)生特定的產(chǎn)物組成。反應(yīng)物流的組成可以與反應(yīng)條件一起被調(diào)整以產(chǎn)生期望的關(guān)于組成和性能的產(chǎn)物材料。基于特定的反應(yīng)物和反應(yīng)條件，產(chǎn)物組成可以不具有與反應(yīng)物流相同的金屬/類金屬元素的比例，因?yàn)樵乜梢跃哂幸氲疆a(chǎn)物中的不同效率，即相對(duì)于未反應(yīng)的材料的產(chǎn)率。然而，每種元素引入的量是反應(yīng)物流中的元素的量的函數(shù)，并且引入效率可以在這里所教導(dǎo)的基礎(chǔ)上被經(jīng)驗(yàn)的估計(jì)以獲得期望的組成。用于這里所描述的輻射驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的反應(yīng)物噴嘴的設(shè)計(jì)被設(shè)計(jì)為用于高的反應(yīng)物流的高產(chǎn)率。此外，附加的適當(dāng)?shù)那膀?qū)體可以提供任何期望的摻雜劑/添加劑元素。關(guān)于組分，類金屬是展示介于金屬和非金屬之間或者包括金屬和非金屬的化學(xué)性能的元素。類金屬元素包括硅、鍺、硼、砷以及碲。選自Ib、IIb、IIIb、IVb、Vb、VIb、VIIb以及VIIIb族的元素被稱為過渡金屬。除I族的堿金屬、II族的堿土金屬以及過渡金屬之外，其他的金屬還包括例如鋁、鎵、錮、鉈、錫、鉛、鉍以及釙。非金屬/類金屬元素包括氫、惰性氣體、碳、氮、氧、氟、氟、磷、硫、氯、硒、溴以及碘。光反應(yīng)沉積可以由氣相/蒸汽相反應(yīng)物實(shí)施。許多前驅(qū)體組分，諸如金屬/類金屬前驅(qū)體組分可以作為氣體/蒸汽傳輸?shù)椒磻?yīng)室中。用于氣態(tài)傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)那膀?qū)體組分通常包括具有合適的蒸汽壓力的組分,即足夠的蒸汽壓力來使得期望的量的前驅(qū)體氣體/蒸汽進(jìn)入到反應(yīng)物流中。如果期望，容器儲(chǔ)藏的液體或者固體前驅(qū)體組分可以被加熱(冷卻)以增加(降低)前驅(qū)體的蒸汽壓力。固體前驅(qū)體通常被加熱到產(chǎn)生足夠的蒸汽壓力。載氣可以通過固體前驅(qū)體產(chǎn)生氣泡以促進(jìn)期望量的前驅(qū)體蒸汽的傳輸。相似地，載氣從固體前驅(qū)體上方通過以促進(jìn)前驅(qū)體蒸汽的傳輸。替換地或者附加地，液體前驅(qū)體可以被引入閃蒸器以在選定的蒸汽壓力下供給組分?？刂品菤鈶B(tài)的前驅(qū)體流動(dòng)的閃蒸器的使用對(duì)于將前驅(qū)體傳輸?shù)椒磻?yīng)室中提供了高等級(jí)的控制。然而，對(duì)于一些元素的前驅(qū)體組分的類型的方便識(shí)別，專有的氣相/蒸汽相反應(yīng)物的使用是個(gè)挑戰(zhàn)。因此，已經(jīng)開發(fā)了技術(shù)來將包括例如金屬/類金屬前驅(qū)體的前驅(qū)體的氣溶膠引入到反應(yīng)室中用于流動(dòng)的光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)。在Gardner.等人的名牙爾為"ReactantDeliveryApparatuses"的美國(guó)專利No.6,193,936中進(jìn)一步地描述了用于流動(dòng)反應(yīng)系統(tǒng)的改善的氣溶膠傳輸裝置，其以引用方式合并在此。這些反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)可以適應(yīng)于光反應(yīng)沉積。在一些實(shí)施例中，氣溶膠被攜帶在氣體流中，氣體流可以包括惰性氣體和/或氣態(tài)反應(yīng)物。利用氣溶膠傳送設(shè)備，固體前驅(qū)體組分可以通過將該組分溶解在溶劑中被傳送。替換的，粉末狀的前驅(qū)體組分可以分散在用于氣溶膠傳送的液體/溶劑中。液體前驅(qū)體組分可以,人純液體、多種液體分散系或者液體溶液作為氣溶膠被傳輸。氣溶膠反應(yīng)物被用來獲得大的反應(yīng)物產(chǎn)量?？梢赃x擇溶劑/分散劑以實(shí)現(xiàn)所得的溶液/分散系的期望性能。合適的溶劑/分散劑包括水、曱醇、乙醇、異丙醇、其他的有機(jī)溶劑或者其混合物。溶劑應(yīng)該具有期望的純度等級(jí)使得所得的涂層具有期望的純度等級(jí)。許多溶劑，諸如異丙醇是來自C02激光器的紅外光的顯著吸收體，使得如果C02激光器被用作光源，在反應(yīng)物流中可以不需要附加的吸光組分。用于氣溶膠輸送的前驅(qū)體組分通常以在大于約0.1摩爾的范圍內(nèi)的濃度溶解在溶劑中。通常，增加在溶液中的前驅(qū)體的濃度增加了通過反應(yīng)室的反應(yīng)物的產(chǎn)量。然而，隨著濃度的增加，溶液會(huì)變得粘稠，使得氣溶膠可以具有比期望的尺寸更大的滴。因此，在適當(dāng)?shù)娜芤簼舛鹊倪x擇中，溶液濃度的選才奪會(huì)涉及各種因素的平衡。用于光反應(yīng)沉積的氣溶膠反應(yīng)物的使用在Horne.等人的名稱為"OpticalMaterialsAndOpticalStructures"的美國(guó)專利6,849,334中^皮進(jìn)一步地描述，以引用方式將其合并在此。通常,金屬/類金屬元素都可以所有作為蒸汽、所有作為氣溶膠或者作為其的任何組合被傳輸，尤其是在涉及多種金屬/類金屬元素的實(shí)施例中。如果多種金屬/類金屬元素作為氣溶膠被傳輸，為了作為單一氣溶膠被傳輸?shù)椒磻?yīng)物體中，那么前驅(qū)體可以溶解/分散在單一的溶劑/分散劑內(nèi)。替換的，多種金屬/類金屬元素可以在單獨(dú)形成為氣溶膠的多種溶劑/分散劑內(nèi)被傳輸。如果合適的前驅(qū)體不容易地溶解/分散在共同的溶劑/分散劑中，多種氣溶膠的產(chǎn)生可以是有助的。多種氣溶膠可以被引入到共同的氣體流中，用于通過共同的噴嘴傳輸?shù)椒磻?yīng)室中。替換的，多個(gè)反應(yīng)物入口可以用于將氣溶膠和/或蒸汽反應(yīng)物分開傳輸?shù)椒磻?yīng)室中，使得反應(yīng)物在進(jìn)入反應(yīng)區(qū)域之前在反應(yīng)物室內(nèi)混合。在一些實(shí)施例中，產(chǎn)物組成還可以包括一種或者多種非(金屬/類金屬)元素。例如，如果目標(biāo)是為了形成氧化物，氧氣源也可以出現(xiàn)在反應(yīng)物流中。氧氣源本身可以是金屬/類金屬前驅(qū)體，如果它包括一種或者多種氧原子或者次要反應(yīng)物可以提供氧氣。反應(yīng)器中的條件應(yīng)該充分地氧化以產(chǎn)生氧化物材料。相似地，反應(yīng)物流可以包括用于形成氮化物的氮?dú)庠?。通常，次要反?yīng)物在一些實(shí)施例中可以用于改變?cè)诜磻?yīng)室中的氧化/還原條件和/或用于將非金屬/類金屬元素或者其一部分提供給反應(yīng)產(chǎn)物。用于形成氧化物的氧源的合適的次要反應(yīng)物包括，例如02、CO、N2〇、H20、C02、〇3及其類似物以及其混合物。分子氧作為空氣被供給。在一些實(shí)施例中，金屬/類金屬前驅(qū)體組分包括氧，使得在產(chǎn)物顆粒中的氧的全部或者一部分由金屬/類金屬前驅(qū)體供給。合適的氮源包括，例如NH3。合適的碳源包括，例如C2H4或者其他碳?xì)浠衔?。相似地，用作氣溶膠傳輸?shù)娜軇?分散劑的液體相似地為反應(yīng)提供次要反應(yīng)物。換句話說，如果一種或者多種金屬/類金屬前驅(qū)體包括期望的次要元素和/或如果溶劑/分散劑包括氧，那么為產(chǎn)物組成供應(yīng)次要元素的獨(dú)立的次要反應(yīng)物可以不需要。為了在產(chǎn)物流中形成單質(zhì)(element),在反應(yīng)區(qū)域的條件可以被調(diào)整為適于還原?？紤]到金屬/類金屬前驅(qū)體的本質(zhì)，這可以通過次要反應(yīng)物的平衡來達(dá)到。合適的還原劑諸如H2、C2H4以及其類似物被包括在反應(yīng)物流中。附加地，硅、鍺以及其他元素的單質(zhì)形式可以通過諸如硅烷(SiH4)、鍺烷(GeH4)或者類似物的分解的分解反應(yīng)形成。光反應(yīng)沉積可以由各種光頻的輻射進(jìn)行，利用激光器或者其他的強(qiáng)輻射源諸如弧光燈進(jìn)行。方便的光源在電磁波頻譜的紅外部分工作，雖然也可以使用其他波長(zhǎng)諸如頻譜的可見、紫外或者紅外部分。受激準(zhǔn)分子激光器可以用作紫外光源。C02激光器是尤其有用的紅外光源。包含在反應(yīng)物流中的紅外吸收體包括例如C2H4、異丙醇、NH3、SF6、SiH4以及03。諸如紅外吸收體的輻射吸收體可以吸收來自輻射束的能量并且將該能量分配給其他的反應(yīng)物以4區(qū)動(dòng)熱解。通常，吸收自光束的能量以極大的速率提升溫度，即由在受控條件下的放熱反應(yīng)產(chǎn)生的通常加熱速率的許多倍。在光反應(yīng)沉積中，與激光熱解工藝類似，反應(yīng)過程在定性上不同于在燃燒反應(yīng)器中的過程，在燃燒反應(yīng)器中能量源啟動(dòng)反應(yīng)〗旦是該反應(yīng)由方文熱反應(yīng)產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng)。因此，光反應(yīng)沉積不是常規(guī)的熱解，因?yàn)樵摲磻?yīng)不是由反應(yīng)產(chǎn)生的能量驅(qū)動(dòng)而是由吸收自輻射束的能量驅(qū)動(dòng)。具體地，反應(yīng)物的自發(fā)反應(yīng)通常不顯著地進(jìn)行，甚至不進(jìn)行，使反應(yīng)物流從輻射束與反應(yīng)流的交叉點(diǎn)向噴嘴向下走。如果必要，流體可以被改變使得反應(yīng)區(qū)域保持被限定。在燃燒反應(yīng)器中，通常沒有由邊界清晰定義的反應(yīng)區(qū)域。反應(yīng)區(qū)域大并且反應(yīng)物的停留時(shí)間長(zhǎng)。較低的熱梯度通常存在于燃燒反應(yīng)器中。相反地，激光/光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)具有極高的加熱速率。產(chǎn)物組成通常依賴于在反應(yīng)區(qū)域的輻射功率和流體中的輻射吸收物的量。通過控制反應(yīng)物流的組成和反應(yīng)區(qū)域的光強(qiáng)，反應(yīng)產(chǎn)物可以-波可再現(xiàn)地控制。反應(yīng)區(qū)域中的有效溫度可以被控制在寬的范圍，例如在從約200。C到約3000。C的溫度范圍內(nèi)。在光反應(yīng)沉積中，反應(yīng)區(qū)域主要在光束與反應(yīng)流的重疊處，盡管反應(yīng)區(qū)域可以延伸超過光束例如，超過幾毫米，依賴于反應(yīng)的確定的特性。惰性防護(hù)氣體可以用來減小與反應(yīng)物室部件接觸的反應(yīng)物和產(chǎn)物分子的量。惰性氣體也可以作為載氣和/或作為反應(yīng)緩和劑引入到反應(yīng)物流中。合適的惰性氣體通常包括，例如Ar、He以及N2。基于在此被描述的反應(yīng)物傳輸配置的產(chǎn)物生產(chǎn)速率可以產(chǎn)生在從約每小時(shí)5克的反應(yīng)產(chǎn)物到約每小時(shí)10千克的期望的反應(yīng)產(chǎn)物的范圍內(nèi)的產(chǎn)物生產(chǎn)速率。具體地，利用這里描述的設(shè)備，涂層可以在達(dá)到至少約10g/h范圍內(nèi)的產(chǎn)物生產(chǎn)速率來獲得，在其他的實(shí)施例中該范圍為至少約100g/h，在進(jìn)一步的實(shí)施例中該范圍至少約為250g/h,在附加的實(shí)施例中該范圍至少約為lkg/h且通常高達(dá)至少約10kg/h。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，介生產(chǎn)的示例速率(單位為每小時(shí)產(chǎn)生的克)包括在不小于約5、10、50、100、250、500、1000、2500、5000或者10000的范圍內(nèi)。通常，可以實(shí)現(xiàn)這些高的生產(chǎn)速率，而且獲得高的涂層均勻度和相對(duì)高的反應(yīng)產(chǎn)量，如由被引入到產(chǎn)物組成中的流體中的金屬/類金屬核的那部分估計(jì)，其一部分被^j入到致密的涂層中。通常，反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)率可以在至少約30%的范圍內(nèi)，基于限制的反應(yīng)物，在其他的實(shí)施例中該范圍為至少約50%,在進(jìn)一步的實(shí)施例中該范圍為至少約65%,在其他的實(shí)施例中該范圍至少約80%并且在附加的實(shí)施例中該范圍至少約95%，基于限制的反應(yīng)物，其通常為反應(yīng)物流中的金屬/類金屬核。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在這些具體的值范圍內(nèi)的另外的產(chǎn)物生產(chǎn)速率值和另外的產(chǎn)量值是可以被考慮的并且也在本公開的范圍內(nèi)。材料沉積在光反應(yīng)沉積中，產(chǎn)物組成的高均勻度流指向?qū)⒁煌扛驳囊r底。所得的涂層可以形成為在襯底上的涂層或者根據(jù)選定的結(jié)構(gòu)被圖案化。此外，涂層可以通過后續(xù)的處理被改性，諸如熱處理或者刻蝕。涂層參數(shù)可以被改變以獲得期望的涂層性能。期望可利用光反應(yīng)沉積工藝來形成粉末涂層。在光反應(yīng)粉末涂層沉積以及類似工藝中，顆粒被沉積為灰(soot)或者雪(snow),其為具有相對(duì)低密度的多孔結(jié)構(gòu)。顆粒來源于在流體內(nèi)的成核和淬火工藝。相對(duì)于改變組成或者將材料聚結(jié)成期望的形式的粉末涂層的進(jìn)一步處理，該粉末涂層可以是期望的。此外，粉末涂層的形成對(duì)釋放層或者類似物的形成是有益的。在一些實(shí)施例中，粉末涂層的形成可以是在反應(yīng)室中利用期望的處理?xiàng)l件的結(jié)果。此外，光反應(yīng)致密沉積令人驚訝地提供直接從反應(yīng)流形成較致密的涂層的能力。而且，光反應(yīng)沉積具有優(yōu)于其他方法的優(yōu)點(diǎn)，所述優(yōu)點(diǎn)在于密度可以被控制在相當(dāng)大的密度范圍內(nèi)。通常，光反應(yīng)沉積可以非常高的速率以特定的密度將產(chǎn)物傳輸?shù)酵繉樱粻奚P(guān)于均勻性和性能的涂層的品質(zhì)。光反應(yīng)沉積可以提供關(guān)于晶體材料的較致密的涂層沉積的其他的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于顆粒的沉積，組成的短程有序在涂層中的交互作用之前被固定在顆粒中。在表面上的顆粒之間的交互作用通常沒有足夠的能量來使顆粒相對(duì)于其鄰居來排序。總結(jié)構(gòu)不具有任何長(zhǎng)程有序，甚至對(duì)于晶體顆粒，使得造成了多晶材料。流體中的反應(yīng)參數(shù)確定顆粒是否是非晶或者晶體。致密化由光反應(yīng)沉積形成的粉末涂層的聚結(jié)工藝可以或可以不有效地改變材料的長(zhǎng)程有序。在光反應(yīng)沉積中，所得的涂層可以是非晶的(僅短程有序)、多晶(在疇內(nèi))或者晶體。對(duì)于形成致密涂層的涂覆工藝，沉積速率、產(chǎn)物流速率、惰性氣體濃度、襯底的溫度、流體的溫度、襯底相對(duì)于光反應(yīng)區(qū)域的相對(duì)取向以及其他的反應(yīng)參數(shù)可以被經(jīng)驗(yàn)地調(diào)整以選擇所得涂層的結(jié)晶度能。而且，襯底結(jié)構(gòu)可以影響涂層結(jié)構(gòu)。通常，對(duì)于任何密度的涂層的沉積的光反應(yīng)沉積，沉積后處理可以改變關(guān)于其結(jié)晶度和其他性能的涂層的形式。在光反應(yīng)沉積工藝中，為了形成較致密的涂層，襯底可以被置于更靠近光反應(yīng)區(qū)域，光強(qiáng)可以增加和/或流體速率可以增加。為了從硅烷生產(chǎn)硅，增加反應(yīng)物流中的硅烷的量增加了焰的溫度，其將導(dǎo)致更致密的涂層。而且，襯底可以被加熱到高的溫度同時(shí)保持低于被沉積的材料的流動(dòng)溫度。其他的涂覆參數(shù)也可以影響涂覆工藝的實(shí)質(zhì)。與關(guān)于涂覆參數(shù)的這些預(yù)測(cè)趨勢(shì)一起，對(duì)于任何特定的反應(yīng)器設(shè)備，可以基于這里的教導(dǎo)調(diào)整反應(yīng)參數(shù)以進(jìn)行致密涂層沉積。通常，光反應(yīng)沉積涉及在反應(yīng)區(qū)域與輻射束交叉的流動(dòng)的反應(yīng)物流，在反應(yīng)區(qū)域，反應(yīng)產(chǎn)物隨后沉積到襯底上。在光反應(yīng)沉積中，襯底的涂覆可以在反應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行。襯底截?cái)鄟碜苑磻?yīng)區(qū)域的流體，直接捕獲產(chǎn)物組成到其表面上。定義清晰的激光反應(yīng)區(qū)域可以導(dǎo)致均勻的產(chǎn)物流，該均勻的產(chǎn)物流導(dǎo)致均勻的涂層性能。均勾的產(chǎn)物組成的形成導(dǎo)致均勻的沉積以及可再現(xiàn)的沉積。對(duì)于蒸汽反應(yīng)物，對(duì)于反應(yīng)物傳輸使用閃蒸器可以改善化學(xué)品傳輸?shù)木鶆蛐?，其將進(jìn)一步改善產(chǎn)物流以及相應(yīng)的涂層的均勻性。而且，與需要二維掃描襯底以形成層的其他的方法相比，延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口提供了均勻的涂層的沉積，采用通過產(chǎn)物流一次或者幾次，使得可以不必縫合大量的帶。在使反應(yīng)物傳輸設(shè)備的設(shè)計(jì)適應(yīng)于涂覆工藝時(shí)，可以基于將要被涂覆的襯底選一奪延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口的尺寸。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)物入口可以為與橫過襯底的直徑或者例如寬度的其他尺寸相同的大小或者稍微大于該尺寸，使得整個(gè)襯底可以一次通過產(chǎn)物流被涂覆。通常，具有延長(zhǎng)的反應(yīng)物入口的流動(dòng)反應(yīng)物的反應(yīng)器設(shè)備可以被設(shè)計(jì)為減少室壁的污染從而增加生產(chǎn)容量并且更有效地利用資源。而且，適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)氣體流可以將反應(yīng)物和產(chǎn)物限定在通過反應(yīng)室的流體流內(nèi)。反應(yīng)物的高產(chǎn)量使輻射(例如光)能有效地被利傳輸以形成通過反應(yīng)器的流體片。對(duì)于光反應(yīng)沉積，產(chǎn)率和/或產(chǎn)物組成的沉積可以被顯著改變，其依賴于許多因素(例如，利用的開始材料、期望的反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)條件、沉積效率等，以及這些的組合)。不是所有產(chǎn)生的產(chǎn)物組成被沉積在襯底上。影響沉積效率的其他因素包括，例如產(chǎn)物組成、流體的溫度、襯底溫度以及襯底相對(duì)于流體的位置和取向。以村底相對(duì)運(yùn)動(dòng)的適中速率，可以實(shí)現(xiàn)不小于約15%到約20%的范圍的涂覆效率，即約15°/。到約20%的產(chǎn)生的產(chǎn)物組成沉積在襯底表面上。常規(guī)的優(yōu)化可以進(jìn)一步增加沉積效率。在襯底以較慢的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過產(chǎn)物流時(shí)，沉積效率在至少約400/。的范圍，并且在附加的實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)800/?；蛘吒蟮某练e效率。通常，對(duì)于可實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)物生產(chǎn)速率以及沉積效率，可以獲得至少約5g/hr的沉積效率，在其他的實(shí)施例中，范圍為至少約25g/hr,在進(jìn)一步的實(shí)施例中，范圍為至少從約100g/hr到約5kg/hr，在其他的實(shí)施例中，范圍為從約250g/hr到約2.5kg/hr。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以考慮在這些確切的速率之間的涂覆效率和沉積速率并且這也在本公開的范圍內(nèi)。產(chǎn)物沉積的示例速率(單位為每小時(shí)沉積的克)包括在不小于約O.l、0.5、1、5、10、25、50、100、250、500、1000、2500或者5000的范圍內(nèi)。替換地或者附加地，襯底和產(chǎn)物流相對(duì)于彼此的移動(dòng)速率可以被顯著改變，依賴于被涂覆襯底的期望規(guī)格。具體地，如這里所描述，對(duì)于基于使襯底移動(dòng)通過在反應(yīng)室內(nèi)的產(chǎn)物流的制動(dòng)器臂的設(shè)備設(shè)計(jì)，襯底移動(dòng)的速率可以在至少約0.001厘米(cm)每秒的范圍內(nèi)改變，在其他的實(shí)施例中，至少約0.05cm每秒，在其他的實(shí)施例中，從至少約1cm每秒到約20cm每秒或者甚至更大。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以考慮在這些確切的范圍之間的附加的范圍并且這些附加的范圍也包括在本公開的范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，在另一個(gè)實(shí)施例中，速率可以在相對(duì)于被涂覆的襯底的尺度上被測(cè)量，26并且可以在/人約0.05襯底每分鐘到約1襯底每秒的范圍內(nèi)改變。由于高的速率和高的涂覆均勻性，光反應(yīng)沉積很適于大襯底的涂覆。在一些實(shí)施例中，該工藝可以用來形成與單襯底相關(guān)的整個(gè)光電面板的材料。被涂覆的襯底的寬度可以至少約為30cm,在其他的實(shí)施例中至少約為50cm,在附加的實(shí)施例中至少約為100cm，在其他的實(shí)施例中寬度為從約200cm到2000cm。在一些實(shí)施例中，該面積至少約為900平方厘米(cm2),在其他的實(shí)施例中，至少約為1500平方厘米，在其他的實(shí)施例中至少約為2000平方厘米，并且在其他的實(shí)施例中，為/人約2500平方厘米到約50000平方厘米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以考慮在以上這些確切的范圍內(nèi)的寬度和面積的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。由光反應(yīng)沉積形成的涂層通?？梢跃哂邢喈?dāng)寬范圍內(nèi)的密度。粉末涂層可以以小于約55%的密度形成。如這里所用，致密的涂層指的是具有至少約65%的密度的涂層，在其他的實(shí)施例中為至少約75%，在附加的實(shí)施例中至少約85°/。，并且在其他的實(shí)施例中，至少約95%的被完全致密化的體形式的涂覆材料的完全密度。而且，在一些實(shí)施例中，直接由光反應(yīng)致密沉積施加的致密涂層具有近似全密度即100。/。的原沉積密度。致密涂層可以是多孔的或者可以不是多孔的。通常，多孔性能的存在與涂層的密度相關(guān)。通過確定任何氣體是否被吸收到材料內(nèi)，涂層的多孔性可以由氣體來估計(jì)。顆粒的BET表面面積測(cè)量工藝可以適用于這個(gè)目的。替換的，用于測(cè)量固體表面的多孑L率的另一個(gè)方法在，例如，Hdler等人的名稱為"Miniporopermeameter"的美國(guó)專利5,373,727中^1描述，該專利以引用方式^皮合并在此。對(duì)于利用產(chǎn)物流體片的適當(dāng)?shù)膶?shí)施例，相對(duì)襯底運(yùn)動(dòng)的選定速率通常是選定的沉積速率和期望的涂層厚度的函數(shù)，其被以期望的速率移動(dòng)的襯底限制，而且獲得期望的涂覆均勻性。在襯底掃過產(chǎn)物流的實(shí)施例中，襯底可以相對(duì)于固定的噴嘴移動(dòng)，和/或噴嘴可以相對(duì)于固定的襯底移動(dòng)。在相同的涂覆均勻性和厚度下，這些光反應(yīng)沉積的涂覆速率比由與之竟?fàn)幍姆椒▽?shí)現(xiàn)的速率快得多。作為用于參考的特定實(shí)例，在約10kg/hr的產(chǎn)物生產(chǎn)速率，八英寸的圓形晶片可以甚至在僅約7.5%的沉積效率下以近似一秒鐘內(nèi)約5微米的致密涂層厚度被涂覆，假定粉末密度為約體密度的60%。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以用簡(jiǎn)單的幾何規(guī)則來計(jì)算任何下面的變量之一，其基于來自涂覆速率、沉積速率、期望的厚度以及襯底上的涂層密度的組的一個(gè)或多個(gè)其他變量。此外，快速的生產(chǎn)速率可以有利地形成多個(gè)涂層，具有或者不具有涂層之間的附加的處理。每個(gè)涂層可以覆蓋整個(gè)層或者層的一部分。組成可以在層內(nèi)或者層間改變。當(dāng)層間的組成顯著改變時(shí)，期望等待幾秒，用于在初始涂覆之前使產(chǎn)物流穩(wěn)定。用于產(chǎn)生產(chǎn)物流體片的代表性的延長(zhǎng)反應(yīng)室100的設(shè)計(jì)在圖1中示意性地示出。為了相對(duì)于其他反應(yīng)器部件的簡(jiǎn)明，這個(gè)室被顯示而沒有顯示任何涂覆部件，并且該室可以適于下面進(jìn)一步地描述的與涂層實(shí)施例相關(guān)的涂層。反應(yīng)物入口102導(dǎo)向主室104。反應(yīng)物入口102通常依照主室104的形狀。主室104包括沿反應(yīng)物流/產(chǎn)物流的出口106,用于去除未沉積的產(chǎn)物材料、任何未反應(yīng)的氣體以及惰性氣體。保護(hù)氣體入口108位于反應(yīng)物入口102的兩側(cè)。保護(hù)氣體入口用于在反應(yīng)物流側(cè)形成惰性氣體的趙層以防止室壁和反應(yīng)物或者產(chǎn)物之間的接觸。延長(zhǎng)的反應(yīng)室104和反應(yīng)物入口102的尺寸可以被設(shè)計(jì)為用于較高的效率的產(chǎn)物組成生產(chǎn)。當(dāng)采用幾千瓦功率范圍的C02激光器時(shí)，反應(yīng)物入口102的合理長(zhǎng)度4且略地為/人約5mm到約1米。反應(yīng)區(qū)域位于反應(yīng)室內(nèi)，在反應(yīng)物流與光束路徑的交點(diǎn)附近。管狀部分110、112從主室104延伸。管狀部分IIO、112分別支撐窗口114、116以定義通過反應(yīng)室100的光束路徑118。管狀部分110、112可以包括用于將惰性氣體引入到管狀部分110、112的惰性氣體入口120、122。反應(yīng)物入口102通常連接到反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)。參考圖2，反應(yīng)物傳輸設(shè)備的實(shí)施例130包括前驅(qū)體化合物源132,前驅(qū)體化合物可以是液體、固體或者氣體。對(duì)于液體或者固體反應(yīng)物，來自一個(gè)或者更多載氣源134的可選的載氣可以被引入到前驅(qū)體源132中以促進(jìn)反應(yīng)物的傳輸。前驅(qū)體源132可以是液體儲(chǔ)存容器、固體前驅(qū)體傳輸裝置或者其他的合適的容器。來自載氣源134的載氣可以是，例如紅外吸收體、惰性氣體或者其混合物。在可選的實(shí)施例中，前驅(qū)體源132是閃蒸器，其可以傳輸選定蒸汽壓力的前驅(qū)體而不必采用載氣。閃蒸器可以將選定的分壓的前驅(qū)體蒸汽傳輸?shù)椒磻?yīng)室中，并且如果適當(dāng)，導(dǎo)向反應(yīng)室的其他部件可以被加熱以在進(jìn)入到反應(yīng)室之前減小或者消除蒸汽的凝聚。因此，多個(gè)閃蒸器可以用來將多個(gè)蒸汽反應(yīng)物精確傳輸?shù)椒磻?yīng)室中。來自前驅(qū)體源132的氣體/蒸汽可以通過在管142的單一部分中結(jié)合氣體/蒸汽與來自紅外吸收體源136、惰性氣體源138和/或氣態(tài)反應(yīng)物源140的氣體混合。在自反應(yīng)室的足夠的距離，氣體/蒸汽被結(jié)合，使得氣體/蒸汽在它們進(jìn)入到反應(yīng)室之前很好的被混合。在管142中結(jié)合的氣體/蒸汽通過管道144進(jìn)入到通道146，通道146與諸如圖1中的102的反應(yīng)物入口流體if關(guān)通。附加的反應(yīng)物前驅(qū)體可以作為蒸汽/氣體從第二反應(yīng)物源148被供應(yīng)，第二反應(yīng)物源148可以是液體反應(yīng)物傳輸設(shè)備、固體反應(yīng)物傳輸設(shè)備、閃蒸器、氣瓶或者其他合適的容器或多個(gè)容器。如圖2中所示，第二反應(yīng)物源148利用管142將附加的反應(yīng)物傳輸?shù)焦艿?44。替換的，第二反應(yīng)物源可以將第二反應(yīng)物傳輸?shù)降诙艿溃沟脙蓚€(gè)反應(yīng)物分別傳輸?shù)椒磻?yīng)室中，在反應(yīng)室中，反應(yīng)物在反應(yīng)區(qū)域處或者在反應(yīng)區(qū)域附近結(jié)合。因此，為了復(fù)雜的材料和/或摻雜材料的形成，大量的反應(yīng)物源以及可選的獨(dú)立的多個(gè)反應(yīng)物管道可以用于反應(yīng)物/前驅(qū)體的傳輸。例如，可以考慮多達(dá)25個(gè)反應(yīng)物源和/或管道，雖然原則上，甚至可以使用更多。流體控制器150可以用來控制在圖2的反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)內(nèi)的氣體/蒸汽的流動(dòng)。附加的反應(yīng)物/前驅(qū)體可以相似地被提供用于復(fù)雜材料的合成。如以上所描述，反應(yīng)物流可以包括一種或者多種氣溶膠。氣溶膠可以在在反應(yīng)室內(nèi)形成或者被注入到反應(yīng)室之前在反應(yīng)室外形成。如果氣溶膠在被的反應(yīng)物入口被引入，諸如圖1的反應(yīng)物入口102。為了形成復(fù)雜的材料，附加的氣溶膠生成器和/或蒸汽/氣體源可以被組合以供應(yīng)在反應(yīng)物流內(nèi)的期望的組成。配置為傳輸氣溶膠反應(yīng)物的反應(yīng)物傳輸噴嘴的實(shí)施例在圖3和圖4中示出。入口噴嘴160在其下表面162與反應(yīng)室連接。入口噴嘴160包括固定到下表面162的板164從而將入口噴嘴160固定到反應(yīng)室。入口噴嘴160包括內(nèi)噴嘴166以及外噴嘴168。入口噴嘴166可以在噴嘴的頂部具有例如雙孔內(nèi)部混合噴霧器170。合適的氣體噴霧器可利用來自Wheaton,IL的噴霧系統(tǒng)。雙孔內(nèi)部混合噴霧器170具有扇形以生產(chǎn)氣溶膠或者氣態(tài)組成的薄片。通過管172向噴霧器供應(yīng)液體，通過管174向噴霧器供應(yīng)引入到反應(yīng)室中的氣體。氣體與液體的交互作用幫助了滴的形成。外噴嘴168包括室部分176、通風(fēng)筒部分178以及傳輸部分180。室部分176容納內(nèi)噴嘴166的噴霧器。通風(fēng)筒部分178引導(dǎo)氣溶膠以及氣體組分到傳輸部分180中。傳輸部分180導(dǎo)向如圖3的插圖中所示的矩形反應(yīng)物開口182。反應(yīng)物開口182形成反應(yīng)物入口進(jìn)入到用于光反應(yīng)沉積的反應(yīng)室中。外噴嘴168包括排出管184以去除在外噴嘴中聚集的任何液體。外噴嘴168由形成圍繞反應(yīng)物開口182的保護(hù)氣體開口188的外壁186覆蓋。惰性保護(hù)氣體通過管190被引入。用于利用一個(gè)或者多個(gè)氣溶膠產(chǎn)生器將氣溶膠引入到延長(zhǎng)的反應(yīng)室中的附加的實(shí)施例在Gardner等人的名稱為"ReactantDeliveryApparatuses，，的美國(guó)專利6,193,936中一皮描述，并以引用方式將其合并在此。通常，將襯底固定以接受從反應(yīng)區(qū)域流出的產(chǎn)物組成。從反應(yīng)區(qū)域到襯底的距離可以被選定以產(chǎn)生期望的涂覆結(jié)果。在一些實(shí)施例中，襯底被置于從輻射束的邊緣、即輻射強(qiáng)度是最大流強(qiáng)度的1&2的點(diǎn)的下游軌跡測(cè)量的，與反應(yīng)物流矢量共軸的不大于約15厘米(cm)的范圍內(nèi)，在其他的實(shí)施例中，該范圍為約0.5mm到10cm，并且在其他的實(shí)施例中，該范圍為從約2mm到約8cm。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解的是在這些襯底距離的確切的范圍內(nèi)的附加范圍也是設(shè)想的并且在本公開的范圍內(nèi)。在清晰限定的產(chǎn)物流可以導(dǎo)向到期望的襯底位置的意義上，涂層工藝通常是動(dòng)態(tài)。在反應(yīng)室內(nèi)進(jìn)行襯底涂覆的典型裝置250在圖5中示意性被示出。反應(yīng)/涂覆室252連接到反應(yīng)物供應(yīng)系統(tǒng)254、輻射源256和排氣裝置258。排氣裝置258可以連接到泵260,盡管來自反應(yīng)物流本身的壓力可以維持通過系統(tǒng)的流動(dòng)。閥262可以用來控制流體到泵260。闊262可以用來調(diào)整泵浦速率以及相應(yīng)的室壓力。收集系統(tǒng)、過濾器、凈氣器或者類似物264可以置于室252和泵260之間以去除沒有涂覆到襯底表面上的產(chǎn)物組成。襯底266可以接觸來自反應(yīng)區(qū)域268的流體以用產(chǎn)物組成涂覆襯底。襯底266可以固定到臺(tái)上、傳送帶或者類似物270上以使襯底266掃過流體。具體地，臺(tái)270可以連接到制動(dòng)器臂272或者其他馬達(dá)設(shè)備以移動(dòng)臺(tái)270使村底掃過產(chǎn)物流。隨著產(chǎn)物離開反應(yīng)區(qū)域，各種配置可以用來使涂層掃過襯底表面。如圖5中所示，制動(dòng)器臂272平移臺(tái)270使襯底262掃過產(chǎn)物流。臺(tái)270可以包括提供臺(tái)270上的襯底的溫度控制的熱控制特征。其他的用于臺(tái)、傳送帶或者類似物的設(shè)計(jì)可以用來使襯底掃過產(chǎn)物流。圖5示出從底部傳輸?shù)姆磻?yīng)物，使得通過反應(yīng)室的流從底部到頂部。然而，期望反應(yīng)物從頂部流動(dòng)以具有從頂向下的流體。在自上而下的配置中，重力可以幫助沉積過程。圖6和圖7中的透視圖示出了另一個(gè)實(shí)施例。如右方向箭頭所指示，襯底280相對(duì)于反應(yīng)物噴嘴282運(yùn)動(dòng)。反應(yīng)物噴嘴282恰位于村底280上方。光^^徑284由沿^4S284引導(dǎo)光束的合適的光學(xué)元件定義。光^4圣284位于參考圖6和圖7，隨著襯底掃過反應(yīng)區(qū)域，涂層286形成。通常，襯底280可以承載于傳送器/臺(tái)288上。如圖5所示，傳送器/臺(tái)288可以連4妻到制動(dòng)器臂。在替代的實(shí)施例中，輥和馬達(dá)、持續(xù)的帶狀傳送器或者任何各種設(shè)計(jì)、包括用于移動(dòng)襯底的已知的設(shè)計(jì)可以用來承載襯底。在一些實(shí)施例中，傳送器288的位置可以被調(diào)整以改變從襯底286到反應(yīng)區(qū)域的距離。從襯底到反應(yīng)區(qū)域的距離的改變相應(yīng)地改變了達(dá)到襯底的產(chǎn)物流的溫度。達(dá)到襯底的產(chǎn)物流的溫度通常改變所得的涂層的性能。襯底和反應(yīng)區(qū)域之間的距離可以憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整以產(chǎn)生期望的涂層性能，諸如涂層密度。此外，支撐襯底的臺(tái)/傳送器可以包括熱控制特征，使得襯底的溫度可以按照期望被調(diào)整到更高或者更低的溫度。圖8-10示出了光反應(yīng)沉積設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例。參考圖8，工藝室300包括連接到C02激光器的光管302以及連接到束流收集器(未示出)的光管304。入口管306與傳送蒸汽反應(yīng)物和載氣的前驅(qū)體傳輸系統(tǒng)連接。入口管306導(dǎo)向工藝噴嘴308。排氣傳輸管310沿自工藝噴嘴308的流動(dòng)方向連接到工藝室300。排氣傳輸管310導(dǎo)向產(chǎn)物過濾室312。產(chǎn)物過濾室312在泵連接器314連接到泵。圖9中示出了工藝室300的透^L圖。在工藝噴嘴308上方，襯底載具316支撐襯底。襯底載具316與臂318相連，臂318平移襯底載具以移動(dòng)襯底通過自反應(yīng)區(qū)域發(fā)出的產(chǎn)物流，在反應(yīng)區(qū)域光束與來自工藝噴嘴318的前驅(qū)體流相交。臂318包括由管保護(hù)起來的線性傳送器319。光進(jìn)入口320用于引導(dǎo)光束在工藝噴嘴318和襯底之間。在本實(shí)施例中，來自工藝噴嘴的未被阻礙的流體將直接前進(jìn)到排氣噴嘴322,排氣噴嘴322導(dǎo)向排氣傳輸管310。圖10中示出了襯底載具316和工藝噴嘴318的透視圖。工藝噴嘴308的端部具有用于前驅(qū)體傳輸?shù)拈_口324以及圍繞前驅(qū)體開口的保護(hù)氣開口326以限定前驅(qū)體和產(chǎn)物流體的分布。襯底載具316包括用支架330連接到工藝噴嘴308的支撐328。晶片332可以放置在支座334上使得晶片332沿軌336在支座334范圍內(nèi)滑動(dòng)以將晶片332移動(dòng)到來自反應(yīng)區(qū)域的流體中。后側(cè)保護(hù)338防止在晶片332背面上的產(chǎn)物組成的未控制的沉積。軌336連接到線性傳送器319。對(duì)于任何涂覆的配置，流體與襯底的交互作用使流體的軌跡偏斜。因此，期望可以選擇反應(yīng)室出口的位置來解決由于村底？1起的流體的方向改變，而不是將出口放置在從反應(yīng)物入口延伸的直線中。例如，期望可以改變室的設(shè)計(jì)以將反射的流體引導(dǎo)到出口和/或相應(yīng)地改變出口的位置。圖11中示出了光反應(yīng)沉積設(shè)備的另一個(gè)具體的實(shí)施例。設(shè)備350包括C02激光光源352、反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)354、反應(yīng)室356以及排氣系統(tǒng)358。參考圖12,示出了示意性的框圖，其具有形成摻雜硅/鍺的一些具體的反應(yīng)物，盡管基于這里的公開，其他的反應(yīng)物還可以被包括或者代替。如圖12中所示，反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)352包括結(jié)合混合子系統(tǒng)366的氣體傳輸子系統(tǒng)362和蒸汽傳輸子系統(tǒng)364。氣體傳輸子系統(tǒng)362可以包括一個(gè)或者多個(gè)氣體源，諸如氣瓶或者類似物，用于將氣體傳輸?shù)椒磻?yīng)室中。如圖12中所示，氣體傳輸子系統(tǒng)362包括硼前驅(qū)體源370、氧前驅(qū)體源372、惰性氣體源374以及吸光氣體源376。這些氣體在氣體多支管378中結(jié)合，在氣體多支管378中氣體可以混合。氣體多支管378可以具有用于安全泄壓閥380。惰性氣體源374也可以用來在鄰近窗口/透鏡382和384的室內(nèi)供應(yīng)惰性氣體，窗口/透鏡382和384用將來自外部光源的光引導(dǎo)入室356。蒸汽傳輸子系統(tǒng)364包括多個(gè)閃蒸器390、392和394。每個(gè)閃蒸器可以連接到液體容器從而提供適當(dāng)?shù)牧康囊后w前驅(qū)體。適當(dāng)?shù)拈W蒸器是來自例如MKSEquipment或者由容易獲得的部件來生產(chǎn)。如圖12所示，閃蒸器390、392和394分別供應(yīng)硅前驅(qū)體、鍺前驅(qū)體以及磷前驅(qū)體。閃蒸器可以被編程來傳輸選定的分壓的特定的前驅(qū)體。來自閃蒸器的蒸汽被引導(dǎo)到多支管396,多支管396將蒸汽引導(dǎo)到共用進(jìn)料線398。蒸汽前驅(qū)體在共用進(jìn)料線398內(nèi)混合。來自氣體傳輸子系統(tǒng)362的氣體組分以及來自蒸汽傳輸子系統(tǒng)364的蒸汽組分在混合子系統(tǒng)366內(nèi)組合?；旌献酉到y(tǒng)366可以是使來自氣體傳輸子系統(tǒng)362以及蒸汽傳輸子系統(tǒng)364的流體結(jié)合的多支管。在混合子系統(tǒng)366中，輸入可以被取向以改善在不同的壓力下不同蒸汽和氣體的結(jié)合流體的混32合?；旌蠅K具有傾斜的端部以減小進(jìn)入下壓力源的回流。管道400從混合子系統(tǒng)366通向反應(yīng)室356。分離的保護(hù)氣體系統(tǒng)406可以用來將惰性保護(hù)氣體傳輸?shù)皆诜磻?yīng)室356內(nèi)的移動(dòng)噴嘴組件，盡管惰性氣體源374可以用來向移動(dòng)噴嘴的外部部分供應(yīng)惰性氣體。來自噴嘴的外部部分的保護(hù)氣體用作反應(yīng)物前驅(qū)體流進(jìn)入光反應(yīng)區(qū)域的導(dǎo)向。加熱控制器408可以用來通過傳導(dǎo)加熱器或者類似物控制遍布蒸汽傳輸子系統(tǒng)、混合系統(tǒng)366以及管道400的熱以減小或者消除前驅(qū)體蒸汽的凝聚。適當(dāng)?shù)臒峥刂破魇莵碜設(shè)megaEngineering(Stamford,CT)的CN132?？傮w前驅(qū)體流體可以由來自UnitedInstruments(Westbury,NY)的DX5控制./監(jiān)視。DX5儀器可以與控制一個(gè)或者多個(gè)蒸汽/氣體前驅(qū)體的流動(dòng)的質(zhì)量流體控制器(MykrolisCorp.Billercia，MA)交互。系統(tǒng)的自動(dòng)化可以與Brooks-PRIAutomation(Chelmsford,MA)的控制器集成。參考圖13和圖14，反應(yīng)室356包括室結(jié)構(gòu)420、晶片載具422和移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424。室結(jié)構(gòu)420;^丈置在臺(tái)430上。室結(jié)構(gòu)420包括蓋432,其用插銷434確保關(guān)閉。室結(jié)構(gòu)420也包括被放置以接受來自激光器352的光的窗口436以及用于出射光的窗口438,其可以連接到功率表(未示出)。窗口436可以包括透鏡，諸如圓柱透鏡。室結(jié)構(gòu)420通過密封端口440和442與移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424交界。室結(jié)構(gòu)420通過四個(gè)通風(fēng)口450、452、454和456與排氣系統(tǒng)356交界。參考圖14,室結(jié)構(gòu)420還包括在管道402將反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)352(圖12)與移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424連接的反應(yīng)物端口458。參考圖15,隔板460、462將流體引導(dǎo)入通風(fēng)口450、452、454和456。參考圖14，兩位置快門478可以選擇性地打開和關(guān)閉以暴露(打開)或者保護(hù)(關(guān)閉)晶片472。參考圖13-15,移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424包括移動(dòng)支座500和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)502。移動(dòng)支座500包括固定支架504、506、噴嘴508和^:子支座510和512。固定支架504和506連4妻噴嘴508和4竟子支座510和512。噴嘴508在法蘭514和516與固定支架504和506連接。噴嘴508也包括漏斗部分520以及具有金屬格子524的矩形部分522。漏斗部分520從孔526擴(kuò)張到矩形部分522。柔性管528連接孔526與反應(yīng)物端口458,使得當(dāng)噴嘴移動(dòng)時(shí)，保持噴嘴與反應(yīng)物傳輸系統(tǒng)連接。在特定的實(shí)施例中，如圖16中俯視圖示意性所示，矩形部分具有尺寸為0.08英寸x4.56英寸的矩形截面，盡管也可以使用長(zhǎng)度或?qū)挾鹊钠渌壤＝饘俑褡?24劃分來自漏斗部分520的流體以提供矩形部分522中的更均勻的流。流動(dòng)反應(yīng)器的噴嘴設(shè)計(jì)在Gardner等人的名稱為"ReactantNozzlesWithinFlowingReactors，，的美國(guó)專利6,919,054中被進(jìn)一步的描述，并以引用方式合并在此。參考圖14,鏡子支座510和512分別從固定支架504和506延伸。4竟子支座510和512也分別包括:4竟子530和532，例如，其可以是拋物線的或者圓柱的聚焦銅鏡。鏡子可以被水冷。圖14中用箭頭示出了鏡子530、532之間的光路徑。鏡子支座510和512在支撐支架534和536與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)502連4^。參考圖13，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)502包括雙線性操縱器540以及馬達(dá)542。在一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)移動(dòng)耦合到操縱器臂的磁體，使得其可以控制操縱器臂的移動(dòng)。操縱器臂的移動(dòng)導(dǎo)致支架/噴嘴系統(tǒng)的移動(dòng)。從始至終，該運(yùn)動(dòng)的速度和加速度可以精確地被控制。適當(dāng)?shù)鸟R達(dá)為來自PacificScientific(Rochford，IL)的P22NRXB-LNN-NF-00。參考圖17，雙線性操縱器540包括具有馬達(dá)交互桿546的馬達(dá)交互支架544。馬達(dá)交互支架與第一軸548以及第二軸550連接，如圖17所示。第一軸548包括停止器560以及第一支撐軸562，第二軸550包括停止器564以及第二支撐軸566。參考圖13和圖17,當(dāng)停止器560和564接觸端口440和442時(shí)，停止器560和564限制雙線性4喿縱器540的運(yùn)動(dòng)。支撐軸562和566分別滑過由o形環(huán)密封的端口440和442。此外，惰性氣體可以從傳動(dòng)臂的后側(cè)流動(dòng)以凈化室并且使臂對(duì)于產(chǎn)物組成保持更清潔。支撐軸562和566分別在支撐支架534和536處與移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424連接，如圖14所示。支撐軸支撐移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)424。此外，室420可以包括支撐軌以幫助支撐移動(dòng)噴嘴系統(tǒng)。例如，引導(dǎo)軌可以包括在室的各側(cè)。引導(dǎo)軌幫助確保移動(dòng)期間的一致性。在一些實(shí)施例中，該臂包括滾過引導(dǎo)軌的帶凸緣的rulon軸承。在一個(gè)實(shí)施例中，排氣系統(tǒng)358包括管道580,如圖13中^C示意性地示出。管道580包括分別與通風(fēng)口450、452、454和456連接的溝道586、588、590和592。排氣系統(tǒng)358還可以包括過濾器594、兩個(gè)串連的Sodasorb(W.R.Grace)氯捕集器596和598以及泵600。管道580與過濾器594連接并且Sodasorb捕集器596和598可以置于過濾器594和泵600之間以防止氯損壞泵。從第二氯捕集器598的管線可以直接延伸到泵。適當(dāng)?shù)谋脼?，例如來自Edwards的干旋轉(zhuǎn)泵，諸如型QDP80。為了操縱大的襯底，可以使用適當(dāng)?shù)囊r底操縱方法。對(duì)于在村底頂部上的產(chǎn)物沉積，可以適用較寬范圍的襯底操縱方法，因?yàn)槿缓蟠宓椎牡撞靠梢员唤佑|，而在不破壞涂層。因此，傳送系統(tǒng)可以在涂層工藝中用于引進(jìn)(bringin)、掃描一次或者多次，并且從涂覆區(qū)域移除襯底。輥基系統(tǒng)可以是方便的，因?yàn)檩伩梢员贿x擇為承受用于加熱襯底的溫度。一個(gè)或者多個(gè)輥可以被機(jī)動(dòng)以驅(qū)使襯底。輥基傳輸系統(tǒng)可以與附加的傳輸部件交界，當(dāng)襯底從涂覆區(qū)域移走時(shí)。其他的合適的傳送系統(tǒng)包括例如氣體驅(qū)動(dòng)、具有不銹鋼珠表面的無接觸傳送器。圖18中示出了傳送系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。大面積襯底480承載在輥482上。襯底480可以由碳化硅或者其他的可以承受適當(dāng)范圍的溫度的合適的材料制成。輥482可以由石英或者其他適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。如圖7所示，碳化硅電阻加熱棒484被放置以在涂層工藝期間或者涂層工藝之前加熱襯底的部分。反應(yīng)物入口噴嘴486被放置以將反應(yīng)物流體導(dǎo)入到光反應(yīng)區(qū)域484,使得產(chǎn)物流到襯底480上。光束被設(shè)置為垂直于圖的表面?zhèn)鞑?。噴?86在垂直于頁的方向上延伸使得襯底480的整個(gè)寬度由一次通過4皮涂覆。沉積工藝期間的襯底溫度可以被調(diào)整為實(shí)現(xiàn)特定的目的。例如，可以在而，在一些實(shí)施例中，村底可以在沉積工藝期間被加熱以促進(jìn)涂覆材料的軟化。合適的加熱溫度依賴于具體的涂覆材料。涂覆材料的組成可以遞增地或者離散地改變以產(chǎn)生具有改變的組成的層，其可以涉及兩個(gè)組成之間的組成的逐漸改變或者具有離散的組成差異的離散的層。所得的過渡材料可以具有從第一組成到第二組成的組成的逐步改變。通常，第一組成和第二組成為相鄰層的組成(或者在同一層中的相鄰組材料可以具有兩層，但過渡材料通常具有至少三層，在另一個(gè)實(shí)施例中至少為4層，在其他的實(shí)施例中在從5層到IOO層的范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些具體的范圍內(nèi)的附加范圍而附加范圍也在本公開的范圍內(nèi)?？偤穸瓤梢园葱枰x擇。對(duì)于關(guān)注的一些實(shí)施例，在逐步轉(zhuǎn)變的材料內(nèi)的每層通常具有小于約IOO微米的厚度，在其他的實(shí)施例中35小于約25微米，在其他的實(shí)施例中每層厚度范圍為從約500nm到約20微米，在附加的實(shí)施例中每層的厚度范圍為從約1微米到約IO微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些層數(shù)和層厚的具體范圍內(nèi)的附加范圍，并且該附加范圍也在本公開的范圍內(nèi)。在逐步轉(zhuǎn)變的材料內(nèi)的層可以或者可以不具有近似相等的厚度。相似地，組成的逐步改變可以或者可以不在過渡材料的層之間采取等效的步驟。為了在襯底表面上生產(chǎn)分離的器件或者其他的圖案化結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)的不同的位置處材料組成通常有差異。為了引入組成變化，沉積工藝本身可以被操縱為產(chǎn)生具體的結(jié)構(gòu)。替換的，在沉積之后，可以采用各種圖案化方法以形成選定的結(jié)構(gòu)。利用這里描述的沉積方法，可以在沉積工藝期間改變沉積在襯底上的產(chǎn)物組成，以在襯底上的選定位置沉積具有特定的組成的涂覆材料從而沿x-y平面改變涂覆材料的所得的組成。例如，如果當(dāng)使襯底掃過產(chǎn)物流時(shí)改變產(chǎn)物組成，可以在襯底表面上形成條或者格子而在不同的條或者格子位置處具有不同的涂層組成。利用光反應(yīng)沉積，可以通過調(diào)整反應(yīng)從而形成產(chǎn)物組成的反應(yīng)物或者通過改變反應(yīng)條件來改變產(chǎn)物組成。在一些實(shí)施例中，反應(yīng)物流可以包括蒸汽和/或氣溶膠反應(yīng)物，其可以變化以改變產(chǎn)物的組成。相似地，可以通過改變組成和/或流體中的摻雜劑元素的量來選擇摻雜劑濃度。反應(yīng)條件也可以影響所得的產(chǎn)物性能。例如，反應(yīng)室壓力、流體速率、輻射強(qiáng)度、輻射能量/波長(zhǎng)、反應(yīng)流中惰性稀釋氣體的濃度、反應(yīng)物流的溫度可以影響產(chǎn)物材料的組成和其他性能。雖然可以在將襯底掃過產(chǎn)物流時(shí)通過改變反應(yīng)物流組成或者反應(yīng)條件來51入產(chǎn)物組成的改變，但是可以期望的是在涉及不同組成的不同沉積步驟之間停止沉積，尤其當(dāng)要求更顯著的組成改變時(shí)。例如，為了用第一組成涂覆襯底的一部分并且用另一個(gè)組成涂覆襯底的剩余的部分，可以將襯底掃過產(chǎn)物流以將第一組成沉積在具體的點(diǎn)，在這些點(diǎn)處沉積終止。然后，襯底被傳送剩余距離而不進(jìn)行任何涂覆。然后，通過改變反應(yīng)物流或者反應(yīng)條件來改變產(chǎn)物組成，并且在使產(chǎn)物流體穩(wěn)定的短時(shí)間之后，使襯底掃過，沿相反方向?qū)⒌诙M成涂-菱為與第一組成互補(bǔ)的圖案。沉積工藝可以被歸納以用于在襯底上沉積多于兩個(gè)組成和/或更多的精細(xì)圖案。在更精細(xì)的工藝中，當(dāng)產(chǎn)物流正在被穩(wěn)定時(shí)和/或當(dāng)襯底正在被定位時(shí)，快門可以用來阻擋沉積。精確控制的臺(tái)/傳送器可以被精確地定位并且使襯底掃過用于特定的組成的沉積?？扉T可以迅速地開啟并且迅速地關(guān)閉以控制沉積。間隙可以或者可以不被用來分隔圖案內(nèi)的組成的不同的位置。如果存在，小間隙可以在隨后的加熱步驟期間被填充以形成平滑表面，在兩種材料之間具有相對(duì)尖銳的邊界。替換地或者附加地，如果期望，在涂層中可以留下空洞，^^得槽和空洞可以完整是層結(jié)構(gòu)的一部分。直接形成具有選定的空洞的致密的高質(zhì)量的涂層的能力應(yīng)該是光反應(yīng)致密沉積的獨(dú)特特征。在一些實(shí)施例中，單獨(dú)的掩模可以用來控制產(chǎn)物組成的沉積。采用化學(xué)氣相沉積或者物理氣相沉積，可以從原子或者分子級(jí)建立材料層，其可以涉及掩模與下層襯底的在原子級(jí)或者分子級(jí)的親密結(jié)合以防止在掩模下方沉積的材料遷移到阻擋的區(qū)域。因此，涂覆的掩模是表面上的涂層，而沒有與掩模相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立的、自我支撐的結(jié)構(gòu)，并且涂覆的掩模物理或者化學(xué)地連接到表面，沿涂覆的掩模具有原子級(jí)接觸。相反地，采用這里所描述的產(chǎn)物沉積，產(chǎn)物直接以高速流動(dòng)到襯底表面，使得具有與另一個(gè)平坦表面抵靠的平坦表面的掩模提供充分的接觸，以防止隨著沉積工藝時(shí)間范圍的過去，產(chǎn)物通過掩模的顯著遷移。雖然涂覆的掩模在光反應(yīng)沉積被有效地使用，但是物理掩模提供了涂覆的掩模的有效的替換，以利用光反應(yīng)沉積來圖案化表面。物理掩?？梢跃哂形催B接到表面的完整的自我支撐結(jié)構(gòu)，使得可以完整的從被涂覆的襯底去除掩模。因此，這里的分離掩模方法不同于以前的來自于光刻的用于氣相沉積方法的掩模方法。在這些實(shí)施例中，涂層的形成相應(yīng)地涉及在由獨(dú)立的掩^t保護(hù)的襯底上引導(dǎo)產(chǎn)物流。分離掩模具有表面，通常是平面且具有在選定位置處的開口。分離掩模擋住了除了開口之外的表面，使得來自流體的產(chǎn)物組成可以通過開口沉積在表面上。因此，掩模通過開口的選定布置允許在襯底上圖案化組成。在一些實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)姆蛛x掩模包括具有狹縫的掩模，該狹縫比產(chǎn)物流窄，使得沉積工藝可以非常精確地被控制。狹縫的移動(dòng)可以形成具有一種或者多種組成的期望的、精確控制的圖案。在使用分離掩模之后，其可以被去除并且再利用。_在一些實(shí)施例中，多個(gè)掩?？梢杂脕硌貑螌油扛膊牧?。例如，在通過第一掩模沉積的圖案之后，第二互補(bǔ)掩?？梢杂脕碓卺娪玫谝谎谀３练e期間未被覆蓋的表面的至少一部分上沉積材料。進(jìn)一步的互補(bǔ)掩?？梢杂脕硇纬蓮?fù)雜的圖案，而完成具有涂層的單層或者其一部分，該涂層在層上具有改變的化學(xué)組成。相似地，非互補(bǔ)掩才莫可以用來形成隨后可以;故整平或者可以不祐二整平的非平坦結(jié)構(gòu)。例如，織構(gòu)可以形成為用一個(gè)或者多個(gè)掩模形成的非平坦元件。為了在諸如太陽能電池的最終產(chǎn)品中方侵使用，織構(gòu)化的結(jié)構(gòu)可以被引入到結(jié)構(gòu)中。在多個(gè)物理掩模的使用之后，可以按照期望留下選定的空洞。因此，利用光反應(yīng)沉積，可用一定范圍的有效方法來改變層內(nèi)以及不同層中的涂覆材料的組成，以形成三維結(jié)構(gòu)，其在材料內(nèi)的選定位置具有選定組成。換句話說，涂覆材料的性能，諸如光學(xué)、電^茲和/或物理性能和/或化學(xué)組成可以沿三個(gè)軸x、y和z在三維結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)改變，以形成期望的組件。在光反應(yīng)沉積工藝期間材料的組成的圖案化，特別是光學(xué)材料的圖案化，在共同待審和共同轉(zhuǎn)讓的Bi等人的名稱為"ThreeDimensionalEngineeringofOpticalStructures，，的美國(guó)專利申請(qǐng)10/027,906中進(jìn)一步描述，并以引用方式合并在此，并且采用這里教導(dǎo)，這些方法還可以用于光反應(yīng)沉積。為沉積工藝所選的襯底可以被選擇為承受沉積的溫度以及具有適當(dāng)?shù)谋砻嫘阅?，諸如平滑性和/或織構(gòu)。一些襯底成為最終器件的永久部分并且可以因?yàn)槠涔δ苄阅芏?^皮選^^。例如，透明襯底可以用來形成光電池或者顯示器的前表面。在附加的或者替換的實(shí)施例中，襯底是在以后的階段通過釋放層被分離的結(jié)構(gòu)的臨時(shí)部分。適當(dāng)?shù)耐该饕r底可以包括例如陶瓷玻璃,諸如二氧化硅玻璃。其他合適的襯底包括，例如金屬襯底、陶瓷襯底或者類似物。襯底的表面可以被織構(gòu)化，例如具有周期的起伏、周期的隆起、具有選定程度表面織構(gòu)等的隨機(jī)或者偽隨機(jī)的織構(gòu)。涂層的組成光反應(yīng)沉積的性能可以用來生產(chǎn)具有選自寬范圍的可用組成的涂層。具體地，組成可以包括形成具有可選的摻雜劑組成的晶體或者非晶材料的一種或者多種金屬/類金屬元素。此外，摻雜劑可以用來改變涂層的化學(xué)和/或物理性能。將摻雜劑引入到反應(yīng)物流中可以導(dǎo)致?lián)诫s劑在涂覆材料內(nèi)的分布。在一些實(shí)施例中，特別關(guān)注的組成包括可選地具有選定的摻雜劑的硅/鍺基半導(dǎo)體。通常，涂覆材料可以包括，例如，單質(zhì)金屬/類金屬以及金屬/類金屬組成，諸如金屬/類金屬氧化物、金屬/類金屬碳化物、金屬/類金屬氮化物、金屬/類金屬磷化物、金屬/類金屬硫化物、金屬/類金屬碲化物、金屬/類金屬硒化物、金屬/類金屬砷化物、其混合物、其合金以及其組合物。替換地或者附加地，這些涂層組成可以以下面的式為特4正其中A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O每個(gè)都獨(dú)立地存在或者不存在并且A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O的至少一個(gè)存在并獨(dú)立地選自由包括1A族元素、2A族元素、3B族元素(包括元素的鑭系和元素的鄰了類)、4B族元素、5B族元素、6B族元素、7B族元素、8B族元素、1B族元素、2B族元素、3A族元素、4A族元素、5A族元素、6A族元素以及7A族元素的元素周期表的元素構(gòu)成的組；a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、1、m、n、o的每個(gè)獨(dú)立地被選擇并且在化學(xué)計(jì)量上是可行的，范圍為從約1到約1,000,000的值，數(shù)值為約1、10、100、1000、10000、100000、1000000，并且考慮其適當(dāng)?shù)暮?。材料可以是晶體、非晶體或者其組合。換句話說，元素可以是元素周期表中的除惰性氣體外的任何元素。如這里所描述，可以考慮所有的無機(jī)組成，以及無機(jī)化合物的所有子集，作為獨(dú)特的本發(fā)明的分組，諸如除了任何特定的組成之外的所有的無機(jī)化合物或者其的組合、組成、類、子類的組，單獨(dú)或者一起等。對(duì)于這里的特別關(guān)注的一些應(yīng)用，關(guān)于組成范圍的光反應(yīng)沉積的全部容量通?？赡懿恍枰?。然而，如果多個(gè)器件部件利用光反應(yīng)沉積性形成，那么可以期望形成具有一定范圍組成的涂層。如以上所描述，這里的描述的顯著關(guān)注點(diǎn)涉及大面積的硅/鍺基半導(dǎo)體材料的形成。單質(zhì)硅可以利用硅烷前驅(qū)體形成(SiH4),其吸收來自C02激光器的紅外光以分解成單質(zhì)硅。在流體中不需要其他的反應(yīng)物，雖然可以包括其他的反應(yīng)物或者吸光體并且惰性氣體可以用作稀釋劑。單質(zhì)鍺可以用諸如GeH4的鍺的前驅(qū)體相似地形成，代替硅的前驅(qū)體，并且合金可以由鍺前驅(qū)體部分代替硅前驅(qū)體來形成。在一些實(shí)施例中，期望將一種或者多種摻雜劑引入到硅/鍺基半導(dǎo)體中，例如以形成n型半導(dǎo)體或者p型半導(dǎo)體。形成n型半導(dǎo)體的合適的摻雜劑貢獻(xiàn)額外的電子，諸如磷(P)、砷(As)、銻(Sb)或者其混合物。相似地，形成p型半導(dǎo)體的合適的摻雜劑貢獻(xiàn)空穴，即電子空位，諸如硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)或者其組合。適當(dāng)Si的前驅(qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)墓柰?SiH4)、單氯硅烷(ClSiH3)、二氯硅烷(Cl2H2Si)、三氯硅烷(Cl3HSi)、乙硅烷(SiH6)以及用于氣溶膠傳輸?shù)乃穆然?SiCl4)。適當(dāng)?shù)腉e前驅(qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)逆N烷(GeH4)以及GeCl4。適當(dāng)?shù)呐鹎膀?qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)腂C13、BH3、B2H6以及類似物和用于氣溶膠傳輸?shù)?NH4)2B407。適當(dāng)?shù)腜前驅(qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)牧谆瘹?PH3)、三氯化磷(PCl3)、五氯化磷(PC15)、氧氯化磷(POCl3)和用于氣溶膠傳輸?shù)牧姿?H3P04)。適當(dāng)?shù)腁l前驅(qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)腁1H3、A12H6、氯化鋁(A1C13)以及類似物以及用于氣溶膠傳輸?shù)?A1(0H)5C1'H20)。適當(dāng)?shù)腟b前驅(qū)體包括，例如用于蒸汽傳輸?shù)腟bH3以及用于氣溶膠傳輸?shù)腟bCl3。用于蒸汽傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)逆壡膀?qū)體包括，例如GaH3以及用于鎵的氣溶膠傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)那膀?qū)體包括，例如硝酸鎵(Ga(N03)3)。砷的前驅(qū)體包括，例如適于蒸汽傳輸?shù)腁sH3和AsCl3以及適于在水溶液或者乙醇溶液中用于氣溶膠前驅(qū)體傳輸?shù)腁s205。用于銦的氣溶膠傳輸?shù)倪m當(dāng)?shù)那膀?qū)體包括，例如碌L酸銦以及三氯化銦。可以選擇摻雜劑濃度以產(chǎn)生期望的性能。在一些實(shí)施例中，平均摻雜劑濃度可以為至少約lxlO"原子每立方厘米(cm3)，在其他的實(shí)施例中至少約lxlO"原子/立方厘米、在其他實(shí)施例中至少約lxlO"原子/立方厘米以及在其他實(shí)施例中口1017原子/立方厘米到約5><1021原子/立方厘米。對(duì)于原子份每百萬(ppma),摻雜劑可以至少約為0.0001ppma，在其他的實(shí)施例中至少約為O.Olppma，在附加的實(shí)施例中至少約為0.1ppma，在其他的實(shí)施例中為從約2ppma到約lxl05ppma。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可以考慮在以上的確切的范圍內(nèi)的摻雜劑濃度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。盡管本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員利用n+、n++、p+以及p+十來指明n型或者p型摻雜劑的一定的摻雜劑濃度，但是這里不使用這些標(biāo)號(hào)以避免可能的不清楚或者矛盾。通常，在整個(gè)材料層中，摻雜劑濃度可以是或者可以不是均勻的分布。在一些實(shí)施例中，存在摻雜劑濃度的梯度。該梯度可以是逐步的?？梢赃x擇這樣的梯度來在所得的產(chǎn)物中產(chǎn)生期望的效果。具體地，鄰近表面和界面的梯度對(duì)減低在表面和界面處的電損失是有益的。用于適當(dāng)?shù)膽?yīng)用的合適的電介質(zhì)材料包括，例如硅/鍺/金屬的氧化物、硅/鍺/金屬的碳化物、硅/鍺/金屬的氮化物、其組合或者其混合。如果電介質(zhì)鄰近包括硅和/或鍺的半導(dǎo)體層，則可以方便地使用相對(duì)應(yīng)的硅/鍺組成用于電介質(zhì)。因此，對(duì)于硅基光電池，期望可以將硅的氧化物、硅的氮化物、硅合適的導(dǎo)電電極可以沉積為總體結(jié)構(gòu)內(nèi)的層或者圖案。具體地，諸如Al、Cu、Ag、Au、Ni以及類似物的金屬可以沉積為導(dǎo)電材料。鋁可以在p型半導(dǎo)體附近方便地沉積，因?yàn)橐苿?dòng)到半導(dǎo)體層中的任何鋁起p型摻雜劑的作用從而形成更好的接觸。用于透明的/半透明的電極的適當(dāng)?shù)牟牧习?，例如氧化錫以及氧化銦錫?？梢栽卩徑牟牧系男阅艿幕A(chǔ)上選擇用于釋放層的適當(dāng)?shù)牟牧?。具體地，在一些實(shí)施例中，釋放層由具有高于鄰近材料的流動(dòng)溫度的熔點(diǎn)或者玻璃轉(zhuǎn)變溫度的材料形成。通常，在光反應(yīng)沉積可用的寬范圍的材料的基礎(chǔ)上，釋放層，期望選擇不僅能承受硅的熔化溫度而且也能潤(rùn)濕熔化的硅的層，使得當(dāng)硅熔化時(shí)硅不太可能形成珠，因?yàn)槿刍墓杈哂邢鄬?duì)大的表面張力。用于硅的釋放層的適當(dāng)?shù)牟牧习?，例如氮化?Si3N4)或者富硅的氧化物硅(SiOx,x<2)。對(duì)于在反應(yīng)流內(nèi)的材料合成，合適的氧源包括，例如02、N20或者其組合，合適的氮源包括，例如氨氣(NH3)、N2以及其組合。在Chiruvolu等人的名稱為"DenseCoatingFormationbyReactiveDepostion"的共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)11/017,214中進(jìn)一步描述了光反應(yīng)沉積可用的組成范圍，并以引用方式合并在此。涂層性能光反應(yīng)沉積是用于高速形成高質(zhì)量的涂層的通用的方法。涂層性能在原沉積和/或沉積后處理之后被考慮。如果利用光反應(yīng)沉積涂層多層，則在后續(xù)層的沉積之間可以有或者可以沒有附加處理。層的孔隙率部分取決于特定層的密度。如果涂層以相對(duì)大的密度沉積，則涂層通常具有^4成穩(wěn)定性，雖然旨在作為釋放層的一些層可以被有目的地被沉積以具有相對(duì)小的機(jī)械穩(wěn)定性。在整個(gè)特定的涂層上以及在等效的條件下實(shí)施的不同的襯底上的涂層之間，涂層均可以形成為具有光滑的表面以及具有高度的均勻性。這些性能提供了有用的大表面面積結(jié)構(gòu)以及多層大面積結(jié)構(gòu)的形成。雖然涂層是光滑的，但具有受控性能的織構(gòu)可以相應(yīng)地設(shè)計(jì)到涂層中。相對(duì)于相同組成的完全致密化的材料，涂層的相對(duì)密度禎:估計(jì)。對(duì)于具有較低密度的涂層，涂層可以具有不大于約0.65的相對(duì)密度，在一些實(shí)施例中相對(duì)密度為從約0.1到約0.6，在其他的實(shí)施例中為從約0.2到約0.5。通常，致密涂層可以具有在至少約0.65的范圍的相對(duì)密度，在其他的實(shí)施例中從約0.7到約0.9,在一些實(shí)施例中從約0.75到約0.98，在一些實(shí)施例中約體的涂層密度范圍內(nèi)的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。光反應(yīng)沉積可以形成具有與完全致密化的材料近似相同密度的致密涂層。不管初始原沉積涂層的密度如何，在后處理期間，密度可以按照期望增加到從初始密度到完全密度的一個(gè)選擇的值。致密涂層的密度可以通過稱涂覆之前和之后的襯底的稱重來估計(jì)并且該重量被涂覆的體積除。涂層厚度可以利用掃描電子顯微鏡來估計(jì)。密度的減小可以或可以不與表面的可測(cè)量的孔隙率相關(guān)。孔隙率也可以利用掃描電子顯微鏡(SEM)來估計(jì)。為了獲得特定的目標(biāo)，關(guān)于襯底上的涂覆的層的組成和材料位置的涂層特征可以被改變。通常，為了形成器件，涂覆材料可以凈皮局部化到襯底上的特定位置。此外，多層涂覆材料可以以受控方式沉積以形成具有不同的組成的層。相似地，涂層可以制作成均勻的厚度，或者襯底的不同部分可以由不同厚度的涂覆材料沉積。通過改變襯底相對(duì)于顆粒噴嘴的掃過速度、通過多次掃過襯底的部分以接受較厚涂層或者通過例如利用掩模圖案化該層，可以施加不同的涂層厚度。以上描述了用于涂覆材料的選擇性沉積的方法。替換地或者附加地，可以在沉積之后通過刻蝕或者類似的工藝為該層畫輪廓。因此，材料層，如這里所描述的，可以包括不具有與其他層相同的平坦程度的特定的層。例如，一些層可以覆蓋整個(gè)襯底表面或者其大部分，而其他層覆蓋襯底表面的較小部分。這樣，這些層可以形成一個(gè)或者多個(gè)局部化的器件。在沿平坦襯底的任何特定的點(diǎn)，通過結(jié)構(gòu)的截面圖可以顯示可辨認(rèn)的層的數(shù)目，其不同于沿表面的另一個(gè)點(diǎn)處的層數(shù)目。光反應(yīng)沉積可以形成厚的涂層。然而，該方法對(duì)于形成高質(zhì)量的涂層具有優(yōu)點(diǎn)，其用于適當(dāng)?shù)耐繉雍穸韧ǔＪ侵械鹊幕蛘咻^小的的應(yīng)用中，并且如合適也可以形成非常薄的涂層。垂直于投影面來測(cè)量厚度，在投影表面中結(jié)構(gòu)具有最大的表面面積。對(duì)于許多應(yīng)用，涂層具有不大于2000微米的厚度，42在其他的實(shí)施例中該范圍為不大于500微米，在附加的實(shí)施例中該范圍為從約5納米到約100微米，在其他的實(shí)施例中該范圍為從約100納米到約50范圍內(nèi)的附加范圍并且該附加范圍在本^^開的范圍內(nèi)。這里描述的方法提供了涂覆層的形成，該涂覆層在層內(nèi)和在等效條件下形成的層之間具有非常高的均勻性。涂覆材料的厚度可以用例如SEM測(cè)量，分析可以在截面上進(jìn)行，例如在沿第一方向約IO個(gè)點(diǎn)并且垂直方向的約10個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行分析?？梢詮倪@些測(cè)量獲得平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差。在估計(jì)涂層的厚度和厚度均勻度時(shí)，可以排除沿邊緣的一厘米帶。在一些實(shí)施例中，在具有至少約25平方厘米面積的襯底上，厚度的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以在小于約IO微米的范圍內(nèi)，在其他的實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)偏差小于約5微米、或者從約0.5微米到約2.5微米。此外，在等效條件下涂覆的多個(gè)襯底之間的平均厚度的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以小于約10微米，在其他的實(shí)施例中小于約5微米、或者為從約0.1微米到約2微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上這些確切的范圍內(nèi)的層內(nèi)以及不同襯底的層之間的厚度的附加偏差并且該附加偏差在本公開的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，在襯底上可以實(shí)現(xiàn)致密涂層的非常低的表面粗糙度，在聚結(jié)或者無聚結(jié)的情形下。對(duì)于期望表面織構(gòu)的實(shí)施例中，下面描述的低的表面粗糙度值反映了按期望可以實(shí)現(xiàn)的表面粗糙度的均勻性。表面粗糙度通常對(duì)于用于對(duì)比的表面的特定區(qū)域來估計(jì)。由于時(shí)間和分辨率的問題，不同的技術(shù)可能特定地適于特定區(qū)域上的表面粗糙度的估計(jì)。例如，原子力顯微鏡(AFM)可以用來估計(jì)在具有約20微米乘20微米面積的襯底上的均方根表面粗糙度，其在這里被稱為RAFM。合適的AFM工具包括，例如DigitalInstruments(SantaBarbara，CA)型Nanoscope84。利用這里描述的技術(shù)，Rafm和類似的平均粗糙度值(Ra)可以在不大于約0.5納米(nm)的范圍內(nèi)^皮得到，在其他的實(shí)施例中該范圍為從約0.1nm到約0.3nm。干涉儀可以用來在較大面積上獲得表面粗糙度測(cè)量，諸如480微米x736微米的面積。干涉輪廓測(cè)量?jī)x是光學(xué)非接觸技術(shù)，其能測(cè)量從亞納米到毫米尺度的表面粗糙度。利用數(shù)字信號(hào)處理以獲得表面輪廓測(cè)量的合適的干涉輪廓測(cè)量?jī)x是VeecoIntrumentsInc(Woodbury,NY)的Wyko系列輪廓測(cè)量?jī)x。利用光反應(yīng)致密沉積，在480孩i米x736孩i米的區(qū)域內(nèi)可以獲得在不大于約10nm范圍內(nèi)的均方根表面粗糙度(Rms)值以及相似的平均表面粗糙度(Ra)，在進(jìn)一步的實(shí)施例中該范圍為從約lnm到約5nm。本領(lǐng)域的普通工作人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在確切的范圍內(nèi)的表面粗糙度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。織構(gòu)可以以峰到峰距離為特征。平均的峰到峰距離可以從約100nm到IO微米，在進(jìn)一步的實(shí)施例中為從約250nm到約7.5微米、或者為從約500nm到約5微米。在一些實(shí)施例中，峰的平均斜率范圍為從約30度到約60度，在進(jìn)一步的實(shí)施例中范圍為從約40度到50度。這些參數(shù)可以從由掃描電子顯微鏡檢查表面被確定。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上的清楚范圍內(nèi)的織構(gòu)參數(shù)的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。由于利用光反應(yīng)沉積，非常高的沉積速率和高的涂覆均勻性組合，大襯底可以有效地被涂覆。對(duì)于具有較大寬度的襯底，可以利用使襯底通過產(chǎn)物流一次或者多次來涂覆襯底。具體地，如果襯底粗略地不比反應(yīng)器的入口噴嘴寬，使得產(chǎn)物流近似與襯底一樣寬或者比襯底更寬，則可以使用單次通過。對(duì)于多次通過，襯底在沿襯底的寬度取向的方向相對(duì)于噴嘴移動(dòng)。因此，在一些實(shí)施例中，直接的是涂覆具有至少約20厘米寬度的襯底，在其他的實(shí)施例中寬度至少約25cm，在附加的實(shí)施例中寬度為從約30cm到約2米，在進(jìn)一步的實(shí)施例中，不大于約1.5米并且在一些實(shí)施例中不大于1米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些確切的范圍內(nèi)的寬度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。通常，為了方便，襯底的長(zhǎng)度不同于襯底的寬度在于，在涂覆工藝期間。襯底通常相對(duì)于其長(zhǎng)度移動(dòng)并且不相對(duì)于其寬度移動(dòng)?？紤]到該一般規(guī)則，僅由支撐村底用于涂覆的能力限制。因此，長(zhǎng)度可以至少大到約10米，在一些實(shí)施例中長(zhǎng)度從約10cm到約5米，在進(jìn)一步的實(shí)施例從約30nm到約4米且在附加的實(shí)施例中從約40nm到約2米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些確切的范圍內(nèi)的襯底長(zhǎng)度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。作為能夠涂覆大寬度和大長(zhǎng)度的襯底的結(jié)果，涂覆的襯底可以具有非常大的表面面積。具體地，襯底片可以具有至少約900平方厘米(cm2)的表44面面積，在進(jìn)一步的實(shí)施例中面積至少約1000cm2,在附加的實(shí)施例中面積為從約1000cm2到約2平方米，且在其他實(shí)施例中從約2500cn^到約5m2。具有通過使用釋放層形成薄襯底的能力，大的表面面積可以與特定的薄結(jié)構(gòu)結(jié)合。在一些實(shí)施例中，大的表面面積結(jié)構(gòu)可以具有不大于約1毫米的厚度，在其他的實(shí)施例中不大于約250微米，在附加的實(shí)施例中不大于約100微米，在進(jìn)一步的實(shí)施例中從約5微米到約50微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮以上這些確切的范圍內(nèi)的表面面積和厚度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。雖然這些薄的、大面積的結(jié)構(gòu)可以用一定范圍的材料形成，其可以由光反應(yīng)沉積生產(chǎn)，但在一些實(shí)施例中特別關(guān)注具有或者不具有摻雜劑的薄硅/鍺基半導(dǎo)體材料。作為半導(dǎo)體材料的片的性能可以根據(jù)少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度以及載流子遷移率來描述。對(duì)于光電應(yīng)用，較大的少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度的出現(xiàn)與較慢的復(fù)合率以及相應(yīng)的較高的光電池效率相關(guān)聯(lián)。因此，期望對(duì)于硅/鍺基半導(dǎo)體片具有至少約30微米的少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度，在進(jìn)一步的實(shí)施例中至少約70微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。增加的少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度可以通過改善材料的結(jié)晶度和通過獲得較大的平均晶體尺寸而獲得。少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度可以與載流子的壽命值相關(guān)聯(lián)。少數(shù)載流子的壽命可以利用在光語的紅外部分工作的電荷耦合照相機(jī)(chargecoupledcamera)來測(cè)量，電荷耦合照相機(jī)用來測(cè)量樣品的紅外發(fā)射。材料的高分辨率的掃描可以被迅速獲得。Isenberg等人的文章描述了使用紅外激光器以及商業(yè)CCD的引用是JournalofAppliedPhysics，93(7):4268-4275(2003年4月1日)，名稱為"Imagingmethodforlaterallyresolvedmeasurementofminoritycarrierdensitiesandlifetimes:Measurementprincipleandfirstapplications，，,其以引用方式被合并在此。Goldschmidt等人的文章討論了在測(cè)量的載流子壽命的基礎(chǔ)上計(jì)算短路電流以及開路電壓。Goldschmidt的文章介紹在20thEuropeanPhotovotaicSolarEnergyConferenceandExhibition,6-10June2005，Barcelona,Spain上，其名-爾為"PredictingMulti-CrystallineSiliconSolarCellParametersFromCarrierDensityImages",并且以引用方式3夸其合并在jt匕。用于非接觸的估計(jì)硅材料的電荷-電流性能的可選的方法在AppliedPhysicsLetters87:093503(2005)中的Trupke等人的名稱為"Suns-photoluminescence:Contactlessdeterminationofcurrent-voltagecharacteristicsofsiliconwafers，,中被描述，其以引用的方式合并在此。在Trupke的文章中的工藝可以被歸納以用于半導(dǎo)體表面的空間分辨率。載流子遷移率是電子應(yīng)用中的半導(dǎo)體性能的重要參數(shù)。對(duì)于這里描述的半導(dǎo)體片，電子遷移率可以至少約為5cm2/Vs，在進(jìn)一步的實(shí)施例中至少約為10cm2/Vs，在其他的實(shí)施例中至少約為20cm2/Vs。本領(lǐng)域的普通才支術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上的范圍內(nèi)的載流子遷移率的附加范圍并且該附加范圍在本7>開的范圍內(nèi)。例如在Borden的名稱為"SystemandMethodforMeasuringPropertiesofaSemiconductorSubstrateinaFabricationLine"的美國(guó)專利5,966,019中描述了半導(dǎo)體樣品的載流子遷移率的估計(jì)，并且其以引用方式合并在此。將摻雜劑引入到半導(dǎo)體層中雖然在沉積期間可以通過將前驅(qū)體適當(dāng)?shù)匾氲接糜陬w粒生產(chǎn)的反應(yīng)物流中來對(duì)組成進(jìn)行選擇，替換地或者附加地，組成，諸如硅/鍺基半導(dǎo)體，可以在層形成之后在整個(gè)涂層或者其的選定部分被改變。層的部分可以指沿涂覆表面的延伸部分和/或?qū)雍穸鹊牟糠?。組成的改變通?？梢杂煞勰┩扛不蛘咻^致密的涂覆實(shí)施。通常，一種或者多種改性元素可以作為包括期望的元素的組分施加到該層。半導(dǎo)體材料可以被加熱到其熔化溫度附近或者在其熔化溫度以將元素引入到半導(dǎo)體材料中。圖案化方法可以用來將諸如摻雜劑的這些元素引入到層的一部分中。改性元素，例如摻雜劑/添加劑可以被引入到該層的選定部分，通過利用:容液隔擋(barrier)或者類似物，^:該組成選擇性地接觸i"叉該層的一部分。替換地或者附加地，該層的一部分可以由掩模覆蓋，諸如常規(guī)的在電子處理中使用的抗蝕劑，來阻擋改性元素遷移到被遮掩的區(qū)域。參考圖19中的實(shí)施例，層600可以與掩模602接觸，掩模602將改性組成與該層的接觸限定為未被掩模覆蓋的區(qū)域。然后，在未遮掩的部分中，涂層被摻雜。通常選擇掩模以在層內(nèi)形成期望的結(jié)構(gòu)。通過改變不同改性元素的沉積步驟之間的掩模，多種改性元素可以順序被施加到層的相同的和/或不同的部分。修改組成或者其改性元素可以通過熱處理和/或激光驅(qū)動(dòng)(drive-in)被引入到材料中。除光刻以及其他的掩模技術(shù)之外，還可以利用常規(guī)的打印方法實(shí)現(xiàn)中等分辨率具，添加的組成作為墨被添加，可選地，其可以與掩模方法一起使用。例如，噴墨打印可以成功地用于在期望的位置沉積功能性的墨，其中功能性的墨傳輸選定的組成以改變涂覆組成。相似地，也可以使用其他的打印方法，諸如膠版印刷(off-setprinting)、凹版印刷等。作為可印刷的墨分散在液體中以向半導(dǎo)體材料供給摻雜劑的摻雜的二氧化硅顆粒的使用在Hieslmair等人的名牙爾為"DopedDispersionsandProcessforDopingSemiconductorSubstrates"的共同待審臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/878,239中被進(jìn)一步描述，其以引用方式合并在此。如以上所描述，修改組成可以通過加熱工藝引入到初始的致密材料中，其中涂層在其熔化或者流動(dòng)溫度附近或者在其熔化或者流動(dòng)溫度之上加熱，使得元素可以遷移到該組成中。在附加的或者替換的實(shí)施例中，摻雜劑可以通過激光驅(qū)動(dòng)被引入到涂層的淺區(qū)域內(nèi)。例如，高功率激光器可以產(chǎn)生脈動(dòng)以熔化在其表面的涂層的局部化區(qū)域。然后，摻雜劑或者其他的改性元素/組成擴(kuò)散到熔化區(qū)域。在Hieslmair等人于2007年2月16日提交的名稱為"PhotovoltaicCellStructures,SolarPanelsandCorrespondingProcess，，的共同待審臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/902,006中進(jìn)一步描述了為了形成淺摻雜域作為光電接觸的部分的激光驅(qū)動(dòng)的使用，其以引用方式合并在此。通常，用于將改性元素引入到層中的各種方法可以被組合用來將一種或者多種改性元素引入到層中。例如，可以利用多種技術(shù)引入特定的改性元素以實(shí)現(xiàn)在層內(nèi)的改性元素的期望水平和/或改性元素在層內(nèi)的期望的分布。此外，為了沉積多種改性元素，每種改性元素可以利用以上所描述的一種或者多種技術(shù)被沉積，為了處理的方便和/或?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)所得材料的期望性能。襯底上的涂層的熱處理以及其他的沉積后處理化以形成期望的材料密度。雖然致密涂層實(shí)質(zhì)上可以沉積為指定用途的選定的形式，許多附加的處理是合適的或者期望的。為了致密化涂覆材料，該材料可以被加熱到在晶體材料熔點(diǎn)以上的溫度或者非晶材料的流動(dòng)溫度以上的溫度，例如玻璃轉(zhuǎn)變溫度并且可能在軟化點(diǎn)之上，其中玻璃在軟化點(diǎn)之下是自支撐的，從而通過形成粘性液體將涂層聚結(jié)為致密化材料。顆粒的燒結(jié)可以用來在層中形成非晶、晶體或者多晶相。預(yù)先的熱處理可以用反應(yīng)器焰施加以減少在后續(xù)熱處理期間的摻雜劑/添加劑遷移并且部分致密化材料。晶體顆粒的燒結(jié)可以涉及，例如一種或者多種已知的燒結(jié)機(jī)制，諸如表面擴(kuò)散、晶格擴(kuò)散、蒸汽輸送、晶界擴(kuò)散和/或液相擴(kuò)散。非晶顆粒的燒結(jié)通?？梢詫?dǎo)致非晶膜的形成。涂覆層可以完全或者局部致密化。通常，致密化可以在圖案化層之前或者之后實(shí)施。局部致密化的材料可以是其中保留了孔隙網(wǎng)但是通過顆粒的熔化已經(jīng)減小了孔隙尺寸并且增強(qiáng)了固態(tài)基體從而形成堅(jiān)硬的顆粒間頸的材料。此外，沉積層的一些工藝還可以改善涂層的質(zhì)量，例如結(jié)晶度或者純度。其他處理可以修改材料的組成或者向涂層添加附加的組分。對(duì)于初始的致密涂層，一些附加的工藝可以涉及熱的施加，盡管處理溫度通常顯著小于用來將粉末涂層致密化成致密涂層的溫度。對(duì)于涂層形成為致密的實(shí)施例，通?？梢圆恍枰獰Y(jié)或者其他的涂層的主要緊密化。對(duì)于這些實(shí)施例，致密涂層通常不被加熱到流動(dòng)溫度，諸如熔點(diǎn)或者玻璃轉(zhuǎn)變溫度。然而，可以將材料加熱以退火該材料從而改善均勻性和/或結(jié)晶度。這種加熱可以導(dǎo)致材料的某些緊密，相應(yīng)地增加了密度。以攝氏度為單位，退火溫度通常可以不大于約流體溫度的60%，在其他的實(shí)施例中為不大于流體溫度的約50%。這樣的加熱可以去除一些雜質(zhì)，諸如碳雜質(zhì)，如果加熱在氧化氣氛下實(shí)施。通常，在這些條件下加熱致密涂層不改變材料的結(jié)構(gòu)，即非晶態(tài)、多晶態(tài)或者晶態(tài)。合適的處理溫度以及時(shí)間通常依靠于致密涂層的組成。在利用光反應(yīng)沉積的沉積層之后，前驅(qū)體可以被切斷使得反應(yīng)物流僅包括燃料以及氧氣源，其反應(yīng)以形成不具有可凝聚的材料的氣態(tài)/蒸汽產(chǎn)物。由燃料和氧源的反應(yīng)產(chǎn)生的焰可以用來加熱纟皮涂^i的襯底而不在襯底上沉積任何附加的材料。在完全致密化摻雜二氧化硅玻璃時(shí)，已經(jīng)觀察到這樣的加熱步驟來減小摻雜劑/添加劑遷移?？梢栽谕扛膊襟E之間或者沉積幾層之后實(shí)施焰加熱步驟，其中每個(gè)涂覆層可以或者可以不具有與其他層相同的組成。在原位焰加熱步驟之后，也可以在從反應(yīng)器去除村底之后實(shí)施一個(gè)或者多個(gè)附加的加熱步驟。用于被涂覆的襯底的熱處理可以在合適的爐內(nèi)進(jìn)行?？梢云谕刂茽t內(nèi)48的關(guān)于環(huán)境氣體的壓力和/或組成的氣氛。合適的爐可以包括，例如感應(yīng)電爐、箱式爐或者管式爐，氣體流過包含被涂覆襯底的空間。從涂覆反應(yīng)器去除被涂覆的材料之后，可以實(shí)施熱處理。在可選的實(shí)施例中，熱處理被集成到涂覆工藝中使得處理步驟可以自動(dòng)的方式在設(shè)備中順序?qū)嵤：线m的處理溫度和時(shí)間通常依賴于涂層的組成和微結(jié)構(gòu)。對(duì)于粉末涂覆，亞微米/納米尺度的時(shí)間下被處理，由于較低的熔點(diǎn)和/或軟化點(diǎn)、較高的原子遷移率以及與體材料相比的亞樣￡米/納米顆粒的較高的蒸汽壓力。對(duì)于許多應(yīng)用，期望施加不同組成和/或形貌的多種涂層。通常，這些多種涂層可以在被涂覆的襯底的x-y平面上布置為彼此鄰近(例如，垂直于相對(duì)于產(chǎn)物流襯底的移動(dòng)的方向)，或者沿被涂覆的襯底的z平面將一個(gè)堆疊在另一個(gè)的頂部，或者相鄰的區(qū)域和堆疊的層任何適當(dāng)?shù)慕M合。每個(gè)涂層可以施加為期望的厚度。對(duì)于一些實(shí)施例，不同的組成可以在層內(nèi)和/或相鄰層內(nèi)《皮此相鄰地沉積。相似地，不同組成的不同層可以在交替層中沉積。具體地，具有不同組成的兩層以一層在另一層頂部的方式來沉積，或者附加的或者替換的，以一層鄰近另一層的方式來沉積，諸如層A和層B形成為AB。在其他的實(shí)施例中，可以沉積多于兩層，其中每層具有不同組成，諸如層A、層B以及層C沉積為三個(gè)順序?qū)覣BC(例如，將一層堆疊在另一層頂部，或者將一層鄰近另一層，或者鄰近并且堆疊)。相似地，可以形成不同組成的層的交替序列，諸如ABABAB…或者ABCABCABC.....。按需要，也可以形成具體組成和/或光學(xué)性能的層的其他的組合。每個(gè)有特定組成的單獨(dú)致密化的層，在聚結(jié)后通常具有在不大于3000微米的范圍內(nèi)的平均厚度，在進(jìn)一步的實(shí)施例中該范圍為不大于約1000微米，在附加的實(shí)施例中該范圍為不大于約250微米，在一些實(shí)施例中該范圍為從約0.1微米到約50微米，在其他的實(shí)施例中該范圍為從約0.2微米到20微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些具體的范圍內(nèi)的范圍并且這些具體的范圍在本公開的范圍內(nèi)。每個(gè)由相同組成的顆粒形成的均勻的層可以通過經(jīng)過在光反應(yīng)沉積設(shè)備中的產(chǎn)物流體一次或者多次形成。垂直于投影平面測(cè)量厚度，在投影表面中結(jié)構(gòu)具有最大的表面面積。具有多種顆粒涂層的材料可以在沉積每層后被熱處理或者在沉積多層層之后進(jìn)行熱處理或者是這兩種方法的組合。適當(dāng)?shù)奶幚眄樞蛲ǔＲ蕾囉诓牧系闹旅芑瘷C(jī)制。然而，可以期望同時(shí)熱處理多層。具體地，同時(shí)熱處理多層可以減小制造工藝的時(shí)間和復(fù)雜度，并且從而減小制造成本。如果加熱溫度選定為合理的值，則被加熱的材料便保持足夠粘稠，使得各層或?qū)觾?nèi)的邊界不在界面融合不期望的量。為了在沉積之后圖案化結(jié)構(gòu)，諸如平版印刷術(shù)或者光刻的圖案化方法與諸如化學(xué)刻蝕、干法刻蝕或者輻射基刻蝕的刻蝕一起可以用來在一層或者多層中形成期望的圖案。這種圖案化通常先于附加材料的沉積在結(jié)構(gòu)上實(shí)施。通過改變反應(yīng)條件，諸如前驅(qū)體流或者總氣體流，可以沉積顆粒，以在單層內(nèi)或者層間在Z方向具有改變的顆粒尺寸。因此，較小的顆粒可以沉積在較大的顆粒的上部，反之亦然。這對(duì)于釋放層的形成是有益的。具體地，顆粒尺寸有梯度，熱處理步驟可以將較小的顆粒致密化的程度大于較大的顆粒，使得具有較大顆粒的層的較少致密化的部分可以形成釋放層。對(duì)于硅的氧化物層間的夾置的硅，硅的結(jié)晶度已經(jīng)通過被稱為區(qū)域熔化再結(jié)晶的工藝被建立。在ZMR中，使用可以熔解硅膜的薄線的熱源。熱源掃過膜。例如，聚焦卣素?zé)艨梢杂米骶€性熱源。加熱器可以置于結(jié)構(gòu)下方以控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)溫度?？刂萍訜崞鞯囊苿?dòng)速度來調(diào)整熔化前端和固化前端之間的距離。在降低處理成本的較快的掃過速度和獲得較大晶粒和較少的晶體缺陷的較慢的掃過速度之間存在平衡。釋放層性能和釋放保護(hù)結(jié)構(gòu)釋放層具有使釋放層區(qū)別于相鄰材料的性能和/或組成。通常，釋放層的性能允許從釋放層的相鄰材料的一個(gè)或者兩個(gè)分離釋放層。合適的釋放層的物理性能可以是，例如低密度、高熔解/軟化溫度、低機(jī)械強(qiáng)度、大的熱膨脹系數(shù)或者其組合。適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性能包括，例如在選定溶劑中的溶解性。此外，在一些實(shí)施例中，在諸如高溫的相關(guān)處理步驟的條件下，釋放層材料對(duì)于其他材料通常應(yīng)該是惰性的。選定的釋放層性能可以用來使保護(hù)層從下層襯底分離。具體地，化學(xué)和/或物理相互作用可以施加到釋放層以去除釋放層或者使釋放層破裂。通常，l奪;故層的厚度可以分布在對(duì)于由光反應(yīng)沉積的其他層的描述的適當(dāng)?shù)暮穸确秶鷥?nèi)。一方面，因?yàn)橐坏┍Ｗo(hù)層被釋放，釋放層可以不被功能性地使用，所以可以期望保持釋放層薄以消耗更少的資源。然而。如果該層太薄，諸如機(jī)械強(qiáng)度的某些性能是厚度的函數(shù)，使得釋放層可能被損傷。通常，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以調(diào)整該厚度以獲得期望的釋放層性能。圖19中示意性地示出具有釋放層的分層結(jié)構(gòu)。分層結(jié)構(gòu)610包括襯底612、釋放層614以及保護(hù)層616。襯底612可以包括對(duì)于釋放層材料清潔之后再使用的高質(zhì)量材料。襯底612可以或者可以不包括利用光反應(yīng)沉積的層。釋放層614可以包括具有如這里描述的性能的一種或者多種材料。在一層或者多層中，保護(hù)層616可以包括一種或者多種材料。圖19中的箭頭示意性地描述了保護(hù)層616從分層結(jié)構(gòu)610的分離。保護(hù)層616可以在從結(jié)構(gòu)610分離之前和/或之后被進(jìn)一步處理用于形成期望的產(chǎn)物。對(duì)于釋放的機(jī)械破裂，雖然釋放層材料的低的機(jī)械強(qiáng)度可以促進(jìn)釋放層的破裂，但是通常期望釋放層具有低于周圍材料的密度。具體地，釋放層可以具有至少約40%的孔隙率，在一些實(shí)施例中至少約為45%,在進(jìn)一步的實(shí)施例中孔隙率為從約50%到約90%。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上這些清楚范圍內(nèi)的孔隙率的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。從結(jié)構(gòu)截面的SEM顯微照片估計(jì)孔隙率，其中孔的面積被總面積除。為了實(shí)現(xiàn)釋放層的較低密度，釋放層可以以低于周圍材料的較低密度沉積。然而，在一些實(shí)施例中，釋放層的較低密度可以來自于減小或者消除釋;汰層的致密化，而保護(hù)層以及，可選的下層被4支充分的致密化。致密化方面的差異可能是具有高于周圍的未致密化的材料的流動(dòng)溫度和/或?qū)е螺^高的流動(dòng)溫度的較大初始顆粒尺寸的材料的結(jié)果。對(duì)于這些實(shí)施例，保護(hù)層的致密化以及可選的下層的致密化導(dǎo)致釋放層具有低于周圍材料的較低密度以及相應(yīng)地低的機(jī)械強(qiáng)度。較低的機(jī)械強(qiáng)度可以用來使釋放層破裂而不破壞保護(hù)層。分離力可以通過提供機(jī)械能來施加。機(jī)械能可以被施加，例如作為超聲波振動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)剪切力等。替換的，該層可以被拉開。此外，可以提供加熱/冷卻和/或壓力以促進(jìn)基于熱膨脹系數(shù)的差異的分離?？梢酝瓿衫鋮s，例如通過4吏該結(jié)構(gòu)4妾觸液氮。在一些實(shí)施例中，釋放層可以與周圍層化學(xué)地分離。例如，釋放層可以溶解在不溶解保護(hù)層的溶劑中。為了刻蝕Si02而不與硅反應(yīng)，可以使用氫氟酸。為了促進(jìn)保護(hù)層從釋放層和襯底分離，保護(hù)層材料可以可釋放地附著到轉(zhuǎn)移表面。轉(zhuǎn)移表面可以在尺寸上近似等于、大于或者小于將要被釋放的保護(hù)層表面?？梢岳美缯辰Y(jié)劑或者類似物與轉(zhuǎn)移表面相關(guān)。在一些實(shí)施例中，靜電可以足夠使轉(zhuǎn)移表面與保護(hù)層相關(guān)。轉(zhuǎn)移表面可以用來向保護(hù)層施加剪切和/或牽拉運(yùn)動(dòng)以傳送使釋放層破裂的機(jī)械能。在一些實(shí)施例中，保護(hù)結(jié)構(gòu)可以與轉(zhuǎn)移表面相關(guān)以促進(jìn)該薄的分離結(jié)構(gòu)的特定處理。粘結(jié)劑可以被化學(xué)或者物理去除以從與臨時(shí)襯底相關(guān)的轉(zhuǎn)移表面釋放薄的分離結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移表面可以與永久襯底相關(guān)，永久襯底貼附到保護(hù)層用來形成產(chǎn)品。而且，在從釋放層釋放之后，薄的結(jié)構(gòu)可以利用可比較的方法在襯底之間轉(zhuǎn)移。粘結(jié)劑等可以用力和/或用適當(dāng)?shù)娜軇┑缺会尫?。拋光被去除。機(jī)械拋光可以利用機(jī)動(dòng)化拋光設(shè)備實(shí)施，諸如半導(dǎo)體領(lǐng)域內(nèi)已知的設(shè)備。相似地，任何適當(dāng)?shù)目涛g方法，諸如化學(xué)刻蝕和/或輻射刻蝕，可以用來去除剩余的釋放層材料。獨(dú)立結(jié)構(gòu)的性能和進(jìn)一步的處理通過去除釋放層或者使釋放層破裂從襯底釋放保護(hù)層之后，保護(hù)層變成獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。該獨(dú)立結(jié)構(gòu)通常非常薄而且具有大的表面面積。該結(jié)構(gòu)可以或者可以不具有沿其上表面的圖案化的結(jié)構(gòu)并且可以或者可以沒被沿其上表面、下表面或者兩者織構(gòu)化。該結(jié)構(gòu)的一個(gè)表面或者兩個(gè)表面可以進(jìn)一步地被處理以形成一個(gè)或者多個(gè)器件。如以上所描述，該結(jié)構(gòu)可以臨時(shí)或者永久地與其他襯底組合以促進(jìn)處理或者用于形成器件。在以上就處理方法討論了適當(dāng)?shù)某叽?。通常，保護(hù)層，例如半導(dǎo)體片可以具有可以有效地用于形成器件的多層。參考圖20,獨(dú)立結(jié)構(gòu)620包括兩層622和624。當(dāng)然，兩層的組成以及相對(duì)厚度可以按照期望選擇。相似地，層的數(shù)目可以僅為一、二、三或者大于三。對(duì)于光電池應(yīng)用，可以期望具有一層或者多層薄保護(hù)層以及一層或者多層半導(dǎo)體層，其可以或者可以不沿整個(gè)層或者其選定的部分被摻雜。參考圖21中的截面圖，結(jié)構(gòu)630具有保護(hù)層632、p摻雜硅層634以及n摻雜硅層636。52在相似的結(jié)構(gòu)中，層634是半導(dǎo)體層，頂層636也是保護(hù)層。對(duì)于光電應(yīng)用，頂或者底鈍化層起提供電絕緣層以及保護(hù)其免受機(jī)械或者化學(xué)破壞的作用。也可以使用更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，不同的層具有不同程度的摻雜和/或未摻雜的層。例如，參考圖22，結(jié)構(gòu)640具有保護(hù)層642、p摻雜硅層644、未摻雜硅層646以及n摻雜硅層648。通常，該結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為產(chǎn)生最終的產(chǎn)品的期望的性能，并且這里的處理方法為設(shè)計(jì)該結(jié)構(gòu)提供了相當(dāng)大的靈活性。為了形成光電板，多個(gè)單元通常連接，在單元之間有適當(dāng)?shù)碾娺B接。為了形成板，可以切割這里所描述的大面積的獨(dú)立結(jié)構(gòu)以形成具有可以在板內(nèi)匹配的非常相似性能的多個(gè)元件。而且，利用這里描述的工藝的可用的替代涉及大表面保護(hù)層的形成，該保護(hù)層具有合適地放置在保護(hù)層表面上的半導(dǎo)體島，其隨后被去除以使表面可用于透明的導(dǎo)電電極。為了完成板，適當(dāng)?shù)碾娀ミB可以連4妻到島并且可以實(shí)施其他的附加處理以完成單獨(dú)的單元。圖23中示出了具有分離的島結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，其可以通過沉積圖案化或者通過切割結(jié)構(gòu)而形成。參考圖23,結(jié)構(gòu)660具有大層662，該層662具有四個(gè)島664、666、668和670。雖然顯示了具有四個(gè)島，^旦大層可以具有少于四個(gè)的島，諸如一個(gè)、兩個(gè)或者三個(gè)島或者可以具有多于四個(gè)的島，諸如達(dá)到千個(gè)島。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在這些清楚范圍內(nèi)的島的數(shù)目的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。而且，大層662和島664、666、668和670的每個(gè)可以單獨(dú)具有多層。不同島之間層的尺寸、厚度、組成以及數(shù)目可以或者可以不一致。島的位置可以或者可以不對(duì)稱并且烏的位置可以按照期望被選擇以形成特定的產(chǎn)品。襯底上硅結(jié)構(gòu)的激光切割在Hieslmair等人的于2007年2月16日l是交的名稱為"PhotovoltaicCellStructures,SolarPanelsandCorrespondingProcesses,，的共同待審臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)60/902,006中被描述，并且以引用方式合并在此。當(dāng)被沉積到透明襯底上時(shí)或者轉(zhuǎn)移到透明襯底之后進(jìn)行切割。通常，該結(jié)構(gòu)可以利用一定范圍內(nèi)的期望的方法進(jìn)一步被處理。適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ò?，例如適用于大表面面積結(jié)構(gòu)的處理的常規(guī)方法。例如該結(jié)構(gòu)可以用沉積工藝、去除工藝以及改性工藝處理。合適的沉積工藝包括，例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、噴射涂層、刷涂、浸涂、刮涂、擠壓涂層、噴墨打印、其已知的或者新的改變、其組合或者類似的方法。合適的去除工藝包括，例如，化學(xué)刻蝕、干法刻蝕或者輻射基刻蝕、機(jī)械拋光、化學(xué)機(jī)械拋光、其已知的或者新的改變、其組合或者類似的方法。改性技術(shù)可以用于沿結(jié)構(gòu)的表面改變材料性能和/或材料組成。合適的改性技術(shù)包括，例如在惰性、氧化或者還原環(huán)境中加熱該結(jié)構(gòu)、用反應(yīng)化學(xué)品接觸該結(jié)構(gòu)、直接輻射樣品、其組合或者類似的方法。沉積、材料去除和/或改性可以與掩?；蛘吖饪碳夹g(shù)組合實(shí)施。光電板的形成光電板通常具有多個(gè)組裝在合適的下結(jié)構(gòu)上并且電連接的光電池。例如，半導(dǎo)體島可以直接形成在保護(hù)性的透明片上。替換的，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以為獨(dú)立的電池形成并且在分別形成后被固定在保護(hù)片上。如果形成材料的大片，則這些可以以高的精度,皮切割成獨(dú)立的電池以形成選定的獨(dú)立電池元件。半導(dǎo)體島可以利用在放置到透明的前表面上之后或者在其之前發(fā)生的工藝形成，具有期望的結(jié)構(gòu)、摻雜劑以及類似物。獨(dú)立的電池被串聯(lián)、并聯(lián)或者其組合。合適的覆蓋層、下層、密封劑等可以用來完成該板。對(duì)于半導(dǎo)體片被轉(zhuǎn)移用于形成器件的實(shí)施例中，在器件處理期間的選定階段，釋放層被去除或者破裂。然而，如果半導(dǎo)體直接沉積到透明襯底上，未使用半導(dǎo)體的轉(zhuǎn)移來形成光電結(jié)構(gòu)，并且通常不形成釋;^丈層。通常，太陽能板被構(gòu)建使得光可以進(jìn)入板并且到達(dá)半導(dǎo)體材料。這些產(chǎn)生自光吸收的電荷利用相對(duì)的集電器收集。板表面通常適當(dāng)?shù)谋幻芊庖员Ｗo(hù)材料免受環(huán)境攻擊。適當(dāng)?shù)牟季€可以提供到板的電池的電連接。為了增加半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率，珪可以通過體半導(dǎo)體材料被摻雜。具體地，硅/鍺基半導(dǎo)體可以以例如從lxlO"到約lxl(T原子/立方厘米的濃度摻雜諸如磷的n型摻雜劑或者摻雜p型摻雜劑。對(duì)于一些實(shí)施例，期望使用薄的硅/鍺半導(dǎo)體層以節(jié)省材料成本但是不能太薄，因?yàn)樘〉陌雽?dǎo)體層不可能吸收期望量的光。因此，在一些實(shí)施例中，硅/鍺基半導(dǎo)體可以具有從約2微米到約IOO微米的平均厚度，在一些實(shí)施例中，厚度為從約3微米到約80微米，在進(jìn)一步的實(shí)施例中厚度為從約4微米到約70微米，在附加的實(shí)施例中厚度為從約5微米到約60微米。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上的確切的范圍內(nèi)的平均厚度的附加范圍并且該附加范圍在本7>開的范圍內(nèi)。通常，在Morizane等人的名稱為"SolarCellModule"美國(guó)專利6,818,819、Kataoka等人的名稱為"SolarCellModule，，的美國(guó)專利6，307，145、Ford等人的名稱為"SiliconThin-Film,IntegratedSolarCell,Module,andMethodsofManufacturingtheSame"的美國(guó)專利6,362,021和6,420,643中進(jìn)一步描述了將獨(dú)立的太陽能電池組裝成太陽能板，并以引用方式將這四個(gè)專利合并在此。這些專利中的教導(dǎo)可以適用于利用這里所描述的薄半導(dǎo)體材料的太陽能電池才反的構(gòu)建。通常，為了由薄硅/鍺基半導(dǎo)體片形成光電模塊，可以形成大層的膜，該大層的膜可以用于形成整個(gè)模塊。硅/鍺基半導(dǎo)體可以直接沉淀劑在透明襯底上，諸如二氧化硅玻璃層或者類似物。附加的鈍化層可以或者可以不沉積在單質(zhì)硅層和透明襯底之間。鈍化層可以包括，例如硅的氧化物(Si02)或者富硅的氧化物(SiOx,x<2)。鈍化層通?？梢跃哂袕募s10納米(nm)到200nm的厚度，在其他實(shí)施例中，厚度可以為從30nm到180nm且在其他實(shí)施例中從50nm到150nm。前鈍化層還可以起抗反射涂層的作用。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該可以認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在以上的確切的范圍內(nèi)的厚度的附加范圍并且該附加范圍在本公開的范圍內(nèi)。透明襯底的表面可以在沉積工藝之前被織構(gòu)化。以上描述了適當(dāng)?shù)目棙?gòu)程度。通常，織構(gòu)通過鈍化層轉(zhuǎn)移并且通過半導(dǎo)體層的全部或者部分。后表面鈍化層也可以形成在半導(dǎo)體片上方。附加地或者可選的實(shí)施例中，硅/鍺基半導(dǎo)體薄片可以利用釋放層轉(zhuǎn)移。在從釋放層釋放該層之前，一些處理可以在硅箔上進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，在沉積以及處理之后，鈍化層和/或織構(gòu)放置在頂表面上?？梢岳霉夥磻?yīng)沉積、CVD、PVD或者類似的方法沉積鈍化層。可以利用噴濺刻蝕或者類似的方法施加織構(gòu)。一旦任何織構(gòu)或者鈍化層被設(shè)置在半導(dǎo)體表面上，該表面便被貼附到透明襯底，例如利用粘結(jié)劑或者類似物。然后，釋放層可以被切斷以釋放半導(dǎo)體層。然后，半導(dǎo)體的背面可以被處理成光電池。在這些各種實(shí)施例中，半導(dǎo)體片固定到透明襯底，用釋放層轉(zhuǎn)移的半導(dǎo)體或者不用釋放層轉(zhuǎn)移半導(dǎo)體?？梢云谕蓡蝹€(gè)大片形成整個(gè)模塊以促進(jìn)均勻性和模塊的性能標(biāo)準(zhǔn)。獨(dú)立電池可以從大片切割成選定尺寸。一旦期望的分割被示意性地規(guī)劃電池便可以由大片切割?？梢岳媒饎偸叺镀蛘咂渌臋C(jī)械方法切割電池。然而，可用的激光切割技術(shù)提供了特別的方便，尤其實(shí)時(shí)確定電池的布置。適當(dāng)?shù)募す馇懈钕到y(tǒng)來自O(shè)xfordLasers,Inc.,Shirley,MA，USA、和IPGPhotonicsCorp.,Oxford,MA、USA(在1070nm工作的鐿激光器)以及其他的商業(yè)源。這些電池通常纟皮切割，而硅片附著到透明村底。激光切割方法可以輕孩"也切入透明襯底而不損壞電池性能，只要透明襯底保持其機(jī)械完整性。通常，電池的激光切割可以在與接觸摻雜相關(guān)的步驟之間、之前或者之后進(jìn)行。前表面連接到透明襯底的情形下，半導(dǎo)體的后表面為進(jìn)一步處理而被暴露。圖23和圖24示意性地示出該結(jié)構(gòu)。如所示，九個(gè)光電池660位于透明襯底662上。參考圖24，光電池660包括前鈍化層664、半導(dǎo)體層666以及后鈍化層668。雖然顯示了九個(gè)光電池，但;漠塊可以具有不同數(shù)量的光電池，i著如1個(gè)光電池、10個(gè)光電;也、25個(gè)光電池、50個(gè)光電池、100個(gè)光電池、500個(gè)光電池、1000個(gè)光電池或者更多。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是可以考慮在模塊中這些清楚的^:目之間的光電池?cái)?shù)目的所有附加的值并且其清楚地在本^^開的范圍內(nèi)。在設(shè)計(jì)太陽能電池的特定方法中，電接觸可以被設(shè)計(jì)為具有電接觸的不同布置。電接觸包括n摻雜區(qū)域、p摻雜區(qū)域以及適當(dāng)?shù)募娖?。?duì)于這里描述的薄硅箔的處理，將接觸施加到后表面以有助于箔的操作是方便的。用于形成光電池的有效的后表面處理方法在Hieslmair等人于2007年2月16日才是交的名稱、為"PhotovoltaicCellStructures,SolarPanelsandCorrespondingProcesses，，的共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/902,006中被描述，并且其以引用方式合并在此。由半導(dǎo)體箔形成的顯示電路和其他的集成電路半導(dǎo)體片可以是用于形成顯示電路和其他的集成電路結(jié)構(gòu)的通用襯底。硅/鍺半導(dǎo)體箔可以用光刻技術(shù)并且可選的諸如打印型技術(shù)的其他圖案化方法被進(jìn)一步的處理。具體地，晶體管元件，例如薄膜晶體管(TFT)元件的片可以形成，其可以用于形成具有減小厚度的顯示器件。'通常，薄硅/鍺基半導(dǎo)體片可以沉積在永久襯底上或者沉積在臨時(shí)襯底上的釋放層上方。.該片可以被圖案化以形成晶體管或者其他的電路結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，硅/鍺半導(dǎo)體可以更薄，諸如具有亞微米的平均厚度。在Yamazaki等人的名稱為"SemiconductorThinFilmandMethodofManufacturingtheSameandSemiconductorDeviceandMethodof56ManufacturingtheSame"的美國(guó)申i貪6,787,806以及Yamazaki的名稱為"Electro-OpticalDeviceandMethodforManufacturingtheSame，，的美國(guó)專利7,115,902中進(jìn)一步描述了利用光刻技術(shù)由薄半導(dǎo)體膜形成薄膜晶體管，并且兩者以引用方式合并在此。關(guān)于圖案化，摻雜劑可以沿片引入到薄的表面區(qū)域。這些區(qū)域可以利用由熱/爐基、激光基或者相似的摻雜劑引入的打印的摻雜劑形成。在特別關(guān)注的實(shí)施例中，摻雜劑以摻雜劑攜帶墨水傳輸，其可以利用工業(yè)墨分配。在大區(qū)域上的噴墨打印的分辨率目前容易達(dá)到200到800dpi，其足夠用于利用單滴圖案化100到200節(jié)距的線以覆蓋激光器劃線孔。而且，噴墨打印的分辨率正持續(xù)提高。通常可以使用兩種墨，一種是提供n型摻雜劑的墨，諸如磷和/或砷，以及第二種墨提供p型摻雜劑，諸如硼、鋁和/或鎵。通常，可以使用任何合理的墨，其能夠?qū)⑵谕膿诫s劑原子傳輸?shù)奖┞兜墓?。例如，可以沉積含磷或者硼液體。具體地，合適的墨可以包括，例如磷酸三辛酯(trioctylphosphate)、乙二醇(ethyleneglycol)中和/或丙二醇(propyleneglycol)中的磷酸或者乙二醇中和/或丙二醇中的硼酸。在一些實(shí)施例中，可以沉積裝載無機(jī)顆粒的墨以提供摻雜劑。例如，無機(jī)顆?？梢园〒诫s的二氧化硅。摻雜的二氧化硅玻璃已經(jīng)用來利用光刻工藝為光電池傳輸摻雜劑。具有摻雜顆粒的墨的使用可以提供與光刻方法相似的性能并具有噴墨打印的優(yōu)點(diǎn)。摻雜的二氧化硅(Si02)顆粒通?？梢杂闪黧w基或者溶液基方法形成。方法可用于合成具有高均勻性的商業(yè)質(zhì)量的無機(jī)顆粒，其利用光基熱解/激光熱解，其中來自強(qiáng)電^f茲輻射源的光驅(qū)動(dòng)反應(yīng)以形成顆粒。激光熱解對(duì)形成具有組成、結(jié)晶度以及尺寸的高均勻性的顆粒是有用的。此外，可以有效地形成無機(jī)顆粒，例如利用導(dǎo)致具有期望的表面性能的顆粒的激光熱解，期望的表面性能導(dǎo)致高的可分散性并且容易引入到期望的結(jié)構(gòu)，雖然可以采用其他的顆粒源。在Horne等人的名稱為"OpticalMaterialsandOpticalDevices，，的美國(guó)專利6,849，334B中進(jìn)一步描述了利用激光熱解形成的摻雜的二氧化硅顆粒，并且其以引用方式合并在此。中被分散。顆粒分散的穩(wěn)定性可以通過顆粒的表面改性在顆粒的較高濃度下改善。通常，顆粒的表面性能影響顆粒的分散。顆粒的表面性能通常依賴于合成方法也依賴于合成后處理。一些表面活性劑，諸如許多表面活性劑通過與顆粒表面的非鍵合交互作用產(chǎn)生效果。在一些實(shí)施例中，期望的性能可以通過化學(xué)結(jié)合到顆粒表面的表面改性劑的使用獲得。合適的表面改性劑包括，例如烷氧基硅烷(alkoxysilane)，其通過O-Si鍵與金屬氧化物以及非金屬氧化物顆粒化學(xué)鍵合。具體地，三烷氧基硅烷(trialkoxysilane)與顆粒表面形成穩(wěn)定的鍵。硅烷的側(cè)基(sidegroup)影響表面改性顆粒的所得性能。為了從無機(jī)顆粒的分散形成墨，如果期望可以包括其他的添加劑，諸如粘度調(diào)節(jié)劑、表面活性劑或者類似物。在Hielsmair于2007年1月3日提交的名稱為"DopedDispersionsandProcessesforDopingSemiconductorSubstrates"的共同待審臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/878,239中進(jìn)一步描述了用于摻雜半導(dǎo)體的摻雜劑墨，并且其以引用方式合并在此。在沉積摻雜劑墨后，可以使用可選的干燥步驟來去除溶劑和/或其他的有機(jī)物?？梢粤粝戮哂行∮趌微米的厚度的薄膜用于摻雜劑引入工藝。在引入步驟期間，沉積的摻雜劑元素被驅(qū)動(dòng)到硅中以在硅中形成摻雜區(qū)域。引入可以在爐內(nèi)加熱進(jìn)行以加速固態(tài)擴(kuò)散。摻雜劑的熱引入通常導(dǎo)致在硅中的摻雜劑的高斯分布，使得通常獲得相對(duì)深的摻雜劑結(jié)構(gòu)以獲得期望的總摻雜水平。然而，在一些實(shí)施例中，實(shí)施激光器引入，例如用UV激光器，諸如受激準(zhǔn)分子激光器。10到1000ns的受激準(zhǔn)分子激光脈沖可導(dǎo)致在超過1400°C的溫度下硅熔解到20到80nm的深度。在覆蓋層中摻雜劑迅速擴(kuò)散到熔解的硅中，但是通常通過熔解的硅擴(kuò)散得非常少。因此，可以獲得近似的逐步的摻雜劑分布，摻雜劑濃度可能達(dá)到大于溶解性的水平。此外，硅層和下層的主體保持在環(huán)境室溫或者環(huán)境室溫附近。因此，重?fù)诫s接觸可以形成淺輪廓，且具有從約20nm到100nm的厚度。在一些實(shí)施例中具有淺分布，摻雜劑分布在半導(dǎo)體表面的約100nm的范圍內(nèi)具有半導(dǎo)體中的摻雜劑的至少約95原子百分比。摻雜劑分布可以利用二次離子質(zhì)譜儀(SIMS)測(cè)量與濺射或者其他刻蝕，以從表面到樣品的不同深度來取樣以估計(jì)元素組成。約20ns脈沖的約0.75J/cn^或者約200ns脈沖的1.8J/cm2流量的受激準(zhǔn)分子激光通量是用于淺熔解區(qū)域的適當(dāng)?shù)膮?shù)。如果在引入之后有任何殘余則一些摻雜劑墨可以剩下少許。在摻雜劑引入之后，利用摻雜二氧化硅的摻雜劑墨通常從表面被清除。剩余的SiCb和一些雜質(zhì)可以用HF刻蝕去除。所得的半導(dǎo)體片具有用差的導(dǎo)電半導(dǎo)體區(qū)域分離的摻雜區(qū)域。附加層可以在半導(dǎo)體片上方建立。這些結(jié)構(gòu)可以利用常規(guī)的半導(dǎo)體沉積工藝形成，諸如利用光致抗蝕劑的光刻以及諸如PVD、CVD以及類似方法的表面基沉積方法。此外，基于硅酸鹽、硅氧烷或者硅倍半氧烷(silsesquioxanes)的旋涂玻璃可商業(yè)來自Filmtronics,Inc。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體墨可以用來沉積半導(dǎo)體前驅(qū)體，該半導(dǎo)體前驅(qū)體可以處理成純凈形式或者具有摻雜劑的硅/鍺基半導(dǎo)體。聚硅烷可以用來形成這些功能性的墨，其年2月17日4是交的名稱為"FunctionalInksandApplicationsThereof'的共同《寺審美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/901,786中進(jìn)一步描述了包括具有低的交聯(lián)度的高分子量的聚硅烷的改善的功能性墨，并且其以引用方式合并在此。這些功能性的墨可以利用任何合理的打印方法沉積，諸如噴墨打印。與光刻和相關(guān)沉積方法相比，打印方法可以是快的并且是不太昂貴的方法，而且打印可以利用期望進(jìn)一步改善的現(xiàn)存的技術(shù)實(shí)現(xiàn)適度的分辨率。而且，利用比常規(guī)處理方法的溫度更低的處理，這些功能性的墨可以用來形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。可以選擇襯底和釋放層以與用于墨的固化溫度相容。引入薄膜晶體管的顯示器可以是小的、不昂貴的用于電子紙的顯示器或者用于各種用途的較大的顯示器。Powell的名稱為"MethodofManufacturingaTransistor"的美國(guó)專利6,759,711進(jìn)一步描述了用于形成顯示器應(yīng)用的TFT的光刻技術(shù)，并且其以引用方式合并在此。實(shí)例在此實(shí)施例中，描述了在釋放層上方形成相對(duì)致密硅片。這些試驗(yàn)在與圖8-10中顯示的設(shè)備相似的設(shè)備上進(jìn)行，其具有從反應(yīng)室的頂部傳輸反應(yīng)物的配置。關(guān)于用于試驗(yàn)的具體的裝置，在圖27中示出反應(yīng)室700的剖開圖，其顯示安裝在反應(yīng)物入口噴嘴704下方的臺(tái)702。臺(tái)702是可調(diào)整的，使得從襯底到光束中心的距離可以在1mm到20mm之間調(diào)整。光束可以通過光管710上的支座708中的開口706進(jìn)入室700。在傳輸通過室后，出射光管712接受該束。臺(tái)702連接到制動(dòng)器臂，其通過制動(dòng)器端口714進(jìn)入室700。圖28中示出了臺(tái)702的分離-見圖。臺(tái)702包括不《秀鋼支撐平臺(tái)720，氮化硼的加熱器722安裝到支撐平臺(tái)上。氮化硼加熱器從GECeramics獲得。加熱器722具有晶片形平臺(tái)724和腿726。硅襯底728支撐在具有把手730以及支柱732的平臺(tái)724的頂表面上。襯底728具有4英寸的直徑。在沉積工藝期間，氮化硼加熱器將村底保持在約800。C的溫度。實(shí)施兩種涂覆運(yùn)行。第一涂覆運(yùn)行沉積硅富氮化物釋放層，第二涂覆運(yùn)行沉積晶體硅。在運(yùn)行期間，臺(tái)以表1所列的特定速度移動(dòng)通過噴嘴1個(gè)循環(huán)和兩個(gè)通過。表l中列出了通過光反應(yīng)沉積涂覆的釋放層生產(chǎn)的反應(yīng)條件。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage60</column></row><table>在沉積釋放層之后，根據(jù)在表2中的條件沉積晶體硅層。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage60</column></row><table>在涂覆運(yùn)行完成之后，襯底看上去在晶片的表面上具有一致的灰色/黑色涂層。硅的顏色與單質(zhì)硅的預(yù)想顏色相似。涂層具有大致50微米的厚度和約50%的孔隙率，通過掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)量。觀察到的是在本實(shí)施例中，靜電場(chǎng)足夠使釋放層破裂。圖29中示出了在襯底上的所得硅箔的頂表面上的微觀照片。圖30示出了從釋放層分離并且破裂的硅箔的一部分的邊緣。在村底表面上可以看到釋放層的剩余。圖31示出了從襯底分離的硅箔的部分。圖32示出了圖31的部分的下側(cè)，較亮的顏色與釋放層的剩余相對(duì)應(yīng)。以上實(shí)施例旨在說明并且不是限制性的。附加的實(shí)施例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，雖然已經(jīng)參考特定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到的是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以進(jìn)行形式上和細(xì)節(jié)上的改變。通過引入以上文檔的任何合并是限制性的，使得與這里的清楚的公開相反的主題不被引入。權(quán)利要求1.一種片，其包括具有不大于約100微米的平均厚度和至少約900平方厘米的表面面積的晶體硅、晶體鍺、碳化硅、氮化硅、其的摻雜材料或者其合金，其中所述片是自由的、或者沿一個(gè)表面是自由的而且沿相對(duì)表面被可釋放地連接到襯底上。2.如權(quán)利要求l所述的片，其中所述片包括晶體硅。3.如權(quán)利要求2所述的片，其中所述晶體硅為多晶的。4.如權(quán)利要求1所述的片，其中所述片具有從約20納米到約50微米的平均厚度。5.如權(quán)利要求1所述的片，其中橫過襯底，所述片具有小于約5微米的厚度標(biāo)準(zhǔn)偏差，除l厘米邊緣之外。6.如權(quán)利要求l所述的片，其中所述片是自由結(jié)構(gòu)。7.如權(quán)利要求l所述的片，其中所述片可釋放地由附著劑連接到襯底。8.如權(quán)利要求1所述的片，其中所述片具有至少約30微米的少數(shù)載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度。9.如權(quán)利要求1所述的片，其中所述載流子具有至少約5cm2/Vs的電子遷移率。10.—種形成可分離的無機(jī)層的方法，所述方法包括在襯底上的無機(jī)下層的上方從反應(yīng)流沉積無機(jī)材料，其中所述下層的材料可溶解于不溶解所述無機(jī)材料的溶劑。11.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述無機(jī)材料包括晶體硅、鍺、碳化硅、氮化硅、其的摻雜材料或者其合金。12.如權(quán)利要求IO所述的方法，其中所述下層的材料可溶解于水液而所述無機(jī)材料在所述水液中是不可溶解的。13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述下層的材料可溶解于有才幾液體而所述無機(jī)材料在所述有機(jī)液體中是不可溶解的。14.一種形成可分離的無機(jī)層的方法，所述方法包括在具有至少約40%的孔隙率的下層材料上方沉積無才幾材料。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述無機(jī)層包括硅、鍺、碳化硅、其的摻雜材料或者其合金。16.如權(quán)利要求15所述的方法，所述下層的材料包括硅的氧化物、硅的氮化物或者硅的氮氧化物。17.—種結(jié)構(gòu)，其包括具有不大于約100微米的平均厚度的第一無機(jī)材料的多個(gè)圖案化島，所述圖案化島位于第二無機(jī)材料層的頂部,其中所述第二無機(jī)材料包括透明襯底或者釋放層。18.如權(quán)利要求17所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第一無機(jī)材料包括硅、鍺、碳化硅、其的摻雜材料或者其合金。19.如權(quán)利要求17所述的結(jié)構(gòu)，其中所述第二無機(jī)材料包括硅酸鹽玻璃。20.—種用于形成光接收結(jié)構(gòu)的方法，其包括將半導(dǎo)體材料沉積到透明襯底的織構(gòu)化的表面上。21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述透明襯底包括無機(jī)玻璃。22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中沉積包括引導(dǎo)具有由反應(yīng)流的反應(yīng)形成的產(chǎn)物組成的反應(yīng)流。23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述反應(yīng)由光的吸收驅(qū)動(dòng)。24.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述半導(dǎo)體材料包括硅或者摻雜硅。25.—種用于形成選定區(qū)域的以及不大于約IOO微米的平均厚度的分離的島的方法，所述方法包括切割緊固在襯底上的較大的片以形成具有所述選定區(qū)域的所述島，其中所述片包括晶體無機(jī)材料。26.—種包括由權(quán)利要求25所述的方法形成的分離的島的光電模塊，其中所述分離的島包括晶體硅、晶體鍺或者其晶體合金并且其中所述襯底包括透明無才/U皮璃。27.—種包括控制元件以及多個(gè)發(fā)光元件的顯示器，每個(gè)元件在所述控制元件的控制下發(fā)光，所述控制元件包括具有不大于約IOO微米的平均厚度的硅/鍺基半導(dǎo)體片，其中所述片與和所述片可操作地交互的晶體管圖案化。全文摘要薄半導(dǎo)體箔可以利用光反應(yīng)沉積形成。這些箔可以具有小于100微米的平均厚度。在一些實(shí)施例中，半導(dǎo)體箔可以具有大的表面面積，諸如大于約900平方厘米的表面面積。該箔可以是獨(dú)立的或者可釋放地支承在一個(gè)表面上。半導(dǎo)體箔可以包括單質(zhì)硅、單質(zhì)鍺、碳化硅、其的摻雜形式、其合金或者其混合物。該箔可以利用釋放層形成，該釋放層可以在箔的沉積之后釋放箔。這些箔可以以其他方法被圖案化、被切割或者被處理，從而形成器件。可以由該箔形成的適當(dāng)?shù)钠骷?，例如光電模塊或者顯示器控制電路。文檔編號(hào)H01L21/205GK101443888SQ200780017394公開日2009年5月27日申請(qǐng)日期2007年3月13日優(yōu)先權(quán)日2006年3月13日發(fā)明者亨利·希斯梅爾,克雷格·R·霍恩,威廉·E·麥克戈沃恩,希夫庫瑪·奇魯沃魯,納拉延·索拉亞潘,羅伯特·B·林奇,羅納德·J·莫索,羅納德·M·康奈爾申請(qǐng)人:內(nèi)諾格雷姆公司