原子层沉积

原子层沉积基本原理

  • 饱和表面控制反应
  • 基底暴露于第一分子前驱。
  • 第一分子前驱通过化学吸附保留在表面。
  • 第二前驱被引入到所述表面上,所述第二前驱在所述第一前驱的表面上反应。
  • 两种前驱之间发生交换反应,生成副产物。
  • 交换反应持续到第二前驱与第一前驱反应为止。
  • 最终反应:前驱A + 前驱B → 膜AB + 副产物
  • 重复该顺序以形成所需薄膜。

优点

  • 原子层沉积的优点
  • 由于原子层沉积膜的实际机理,原子层沉积技术比起其他技术具有许多优点。
  • 当薄膜质量或厚度至关重要时,原子层沉积尤其有利。
  • 原子层沉积在涂覆超高深宽比基底或其他薄膜技术难以涂覆的基底方面也相当有效。
  • 成膜极佳
    • 通过在超大面积上一次沉积一个原子层的无针孔薄膜,实现对原子级厚度的数字化控制
    • 良好的重复性
    • 工艺窗口宽泛(对温度或前驱剂量变化不敏感)
    • 低缺陷密度
    • 非晶态或晶态,取决于基底和温度
    • 层状结构、异质结构、纳米层压板、混合氧化物、梯度层
    • 和掺杂的数字化控制
    • 氧化物、氮化物、金属和半导体的标准方法
  • 保形涂层
    • 极佳的三维一致性和100%的阶梯覆盖性:在平坦、内部多孔和粒子样品周围均匀覆盖涂层
    • 平整光滑的涂层,完美复制基底的形状
    • 大面积厚度均匀性
    • 易于批量生产
  • 挑战性基底
    • 敏感基底的温和沉积工艺,无需等离子体
    • 可能的低温沉积(室温~400℃)
    • 将所有东西都涂上,即使是特氟龙
    • 由于第一层有化学键,附着力极佳
    • 分子自组装应力低