原子层沉积(Atomic Layer Deposition)

原子层沉积是一种精确控制薄膜生长的技术,通过气态前驱体交替脉冲反应,每次沉积单原子层,能实现高精度的薄膜厚度、成分和结构控制,广泛用于半导体、光学等领域。

原子层沉积(Atomic Layer Deposition)

原子层沉积(ALD)是一种在材料表面精确控制薄膜生长的技术。它通过气态前驱体的交替脉冲反应,每次反应仅沉积一个原子层,从而实现对薄膜厚度、成分和结构的高度精确控制。

原理

ALD的原理基于自限制表面反应。首先,一种气态前驱体脉冲进入反应腔,与基底表面的活性位点发生化学反应,形成单原子层。然后,通过惰性气体吹扫去除未反应的前驱体。接着,引入另一种气态前驱体,与已沉积的原子层反应,形成新的原子层,重复此过程即可生长出所需厚度的薄膜。

优势

  • 高精度控制:能够精确控制薄膜的厚度,误差可控制在原子尺度。
  • 优异的均匀性:可在大面积基底上实现均匀的薄膜沉积。
  • 广泛的材料适用性:可沉积多种材料,包括金属氧化物、金属氮化物等。

应用领域

  • 半导体制造:用于制造集成电路中的栅极介质、金属电极等。
  • 光学涂层:制备高反射、高透射等功能性光学薄膜。
  • 微机电系统(MEMS):实现微结构的表面修饰和功能化。