原子层沉积氧化铝

氧化铝的ald原子沉积技术原理
氧化铝的ALD（Atomic Layer Deposition）原子沉积技术是一种通过交替地向基底表面引入氧化铝前体分子和还原剂分子来实现氧化铝沉积的技术。

ALD技术的原理是在基底表面形成单层分子，而这些单层分子可以通过化学反应转化为氧化物薄膜。

在氧化铝的ALD沉积中，先向基底表面引入一种含有铝元素的前体分子，例如三甲基铝（TMA），它可以在基底表面上吸附并形成单层分子。

然后通过向基底表面引入一种还原剂分子，例如水蒸气，水分子中的氢原子可以与TMA分子中的甲基氢原子发生反应，将TMA分子还原为铝薄膜。

这样，就可以在基底表面上形成一层铝薄膜。

接下来，再向基底表面引入一种含有氧元素的前体分子，例如水蒸气，它可以在基底表面吸附并形成单层分子。

然后再引入一种还原剂分子，例如TMA，它可以将水分子还原为氧化物薄膜。

这样，就可以在基底表面上形成一层氧化铝薄膜。

通过反复进行这样的前体分子和还原剂分子的交替沉积，就可以在基底表面上形成多层氧化铝薄膜，而且每一层都具有非常高的均匀性和控制性。

这种ALD技术可以应用于制备各种氧化铝薄膜，例如隔热材料、电介质和氧化铝纳米粒子等。

原子层沉积氧化铝包覆羰基铁粉的抗腐蚀性及吸波性能刘彦峰;李磊削;王韫宇;李昌烽【摘要】To improve the corrosion resistant capability and electromagnetic performance of carbonyl iron powders (CIPs), alumina thin films were coated on carbonyl iron powder by atomic layer deposition (ALD) using trimethylaluminum and water as precursors. Original and modified carbonyl iron powder was characterized comprehensively via scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), thermogravimetric analyzer (TGA), Fourier Transform infra-red spectroscope (FTIR), and vector network analyzer. The results indicated that nano-alumina films were conformably grown on the surface of carbonyl iron powders via ALD, forming an excellent core-shellCIP/alumina structure. Compared to the original sample, thermal stability and corrosion resistance of the modified carbonyl iron powders were greatly im-proved. Antioxidation capability of CIPs was found enhanced with the increase of alumina coating thickness, and the maxi-mum antioxidation temperature ca n exceed 550℃. It was also found that the complex permittivity of core-shell CIP/alumina decreased greatly while the complex permeability was almost the same. Therefore, the electromagnetic parameters and mi-crowave absorption properties of the modified CIPs was also improved.%为了提高羰基铁粉的抗腐蚀能力及改善其电磁性能,以TMA 和H2O为前驱体,利用原子层沉积(ALD)方法对羰基铁粉进行表面包覆改性,在羰基铁粉表面包覆不同厚度的氧化铝.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合热分析仪(TGA)、红外光谱(FTIR)和矢量网络分析仪等技术手段系统分析了改性前后羰基铁粉性能指标.结果表明,通过ALD方法可在羰基铁粉表面生长纳米级别具有良好保型的氧化铝薄膜,形成了极佳的羰基铁/氧化铝壳层结构复合材料.与原样品相比,包覆改性后的羰基铁粉热稳定性与抗腐蚀性有极大的提高,且随着包覆厚度的增加,抗氧化能力增强,最大抗氧化温度可超过550℃.同时羰基铁粉包覆氧化铝后,其介电常数明显减小,磁导率变化相对较小,改善了原羰基铁粉的电磁参数与吸波性能.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2017(032)007【总页数】7页(P751-757)【关键词】原子层沉积;羰基铁粉;氧化铝;吸波材料;抗腐蚀性【作者】刘彦峰;李磊削;王韫宇;李昌烽【作者单位】江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;镇江智联德科技有限公司, 镇江 212000;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TB33近年来, 吸波材料在军事和民用领域的用途越来越广泛, 这引起了广泛关注。

aao原理AAO (Atomic Layer Deposition Alumina Oxide)原理AAO技术是一种用于制备纳米多孔薄膜的方法。

该技术基于一种被称为“自组装阵列”的自组装过程，通过多重重复沉积过程，利用原子层沉积技术沉积氧化铝进行制备，最终得到高度有序的纳米孔阵列薄膜。

这种纳米孔阵列薄膜具有许多独特的特性，如高的孔径准确度、高的表面积、可调控的孔径大小、高的热稳定性和化学稳定性等特性，在许多领域具有广泛的应用前景。

AAO技术的原理可以分为以下几个步骤：第一步：基底表面预处理在AAO技术的制备过程中，需要首先对基底表面进行预处理，以使氧化铝可以良好地沉积在表面上。

通常使用的处理方法包括浸泡在酸性或碱性溶液中进行清洗、热处理等。

第二步：沉积第一层金属薄膜在表面预处理后，需要在基底表面沉积一层金属薄膜，常用的金属包括铝、铜、钼等。

这些金属具有良好的可溶性，在制备过程中易于控制和处理。

第三步：氧化金属表面层的形成在完成金属薄膜沉积后，需要使其表面形成一层氧化物，以便氧化铝层的沉积。

在这一步中，使用氧气等氧化剂。

在氧化金属表面形成的这层氧化物中，通常由铝或其他杂质元素形成的氧化物起主要作用。

第四步：氧化铝层的沉积在形成金属氧化物的氧化层后，需要沉积氧化铝层。

沉积氧化铝层的方法一般采用ALD(Atomic layer deposition)方法。

采用该方法，可以控制单次沉积的时间、沉积剂和温度等参数，从而进行精确的沉积和控制纳米孔阵列的孔径大小，同时避免产生缺陷和不规则形成。

该方法经多重重复沉积过程，最终得到高度有序的纳米孔阵列薄膜。

第五步：金属膜的去除在最后一个ALD过程完成后，需要去除金属薄膜以获得真正的氧化铝阵列。

通常采用化学腐蚀的方法进行去除，这种方法可以避免氧化铝层的损害，从而保证纳米孔阵列的质量。

总之，AAO技术为制备高质量的纳米阵列薄膜提供了高效而可控的方式。

该技术不仅可以用于光电、光学、生物医学等领域的研究和应用，还可以用于纳米器件、传感器等领域的制备。

原子层沉积氧化铝一、引言原子层沉积技术（ALD）是一种基于气相化学反应的薄膜制备方法，它可以在纳米尺度上精确控制薄膜的厚度和组成。

ALD技术已经被广泛应用于微电子、光电子、纳米器件等领域。

氧化铝是一种重要的功能材料，在催化、传感、涂层等方面有广泛的应用。

本文将介绍原子层沉积氧化铝的相关内容。

二、原理原子层沉积技术是通过交替地将两种或多种前体分子引入反应室中，使其与基底表面上的活性位点发生反应，从而在表面上逐层生长出所需的材料。

在ALD过程中，每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，因此可以实现高度选择性和精确控制。

以氧化铝为例，通常采用铝酰乙酸三甲基铵（TMA）和水蒸气作为前体分子进行反应。

TMA + 2H2O → Al2O3 + 3CH3COOH在这个反应中，TMA分子与表面上的OH基团反应，生成Al-OH键，并释放出CH3COOH。

水蒸气分子与表面上的Al-OH键反应，生成Al-O-Al键和H2O。

三、优点ALD技术具有以下优点：1. 高度选择性：每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，因此可以实现高度选择性和精确控制。

2. 精确控制厚度：ALD技术可以在纳米尺度上精确控制薄膜的厚度和组成。

3. 均匀性好：由于每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，所以ALD技术可以实现非常好的均匀性。

4. 可以在复杂形状的基底上进行沉积：由于ALD技术是一种气相反应方法，因此可以在复杂形状的基底上进行沉积。

四、氧化铝的应用氧化铝是一种重要的功能材料，在催化、传感、涂层等方面有广泛的应用。

1. 催化剂：氧化铝是许多催化剂中不可或缺的成分。

例如，在汽车尾气处理中，氧化铝被用作三元催化剂的载体。

2. 传感器：氧化铝薄膜可以用于制备气敏传感器。

当气体分子与表面上的氧化铝薄膜反应时，会改变其电学性质，从而实现对气体的检测。

3. 涂层：由于氧化铝具有良好的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，因此可以用于制备高温涂层、防腐涂层等。

原子层沉积氧化铝原子层沉积氧化铝（Atomic Layer Deposition of Aluminum Oxide）是一种先进的薄膜制备技术，它可以在纳米尺度上控制薄膜的厚度和组成，具有广泛的应用前景。

本文将介绍原子层沉积氧化铝的原理、制备方法、特点和应用。

一、原理原子层沉积氧化铝是一种化学气相沉积技术，它利用气相前体分子在表面上的化学反应，逐层沉积薄膜。

在氧化铝的制备中，常用的前体分子有三乙酰丙酮铝（Al(acac)3）、三甲基铝（Al(CH3)3）和氯化铝（AlCl3）等。

在沉积过程中，前体分子和氧化剂（如水蒸气、氧气等）交替进入反应室，前体分子在表面上发生化学反应，生成氧化铝薄膜。

每一层沉积后，需要用惰性气体（如氮气）清洗表面，以去除未反应的前体分子和副产物，保证下一层的沉积质量。

二、制备方法原子层沉积氧化铝的制备方法主要有两种：热原子层沉积（Thermal ALD）和等离子体增强原子层沉积（Plasma Enhanced ALD）。

热原子层沉积是利用前体分子的热分解产生的活性物种进行反应，需要高温（200-400℃）条件下进行。

等离子体增强原子层沉积则是在前体分子和氧化剂进入反应室前，通过等离子体激发产生的活性物种进行反应，可以在较低温度（50-200℃）下进行。

两种方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑沉积速率、沉积温度、薄膜质量等因素。

三、特点原子层沉积氧化铝具有以下特点：1. 厚度控制精度高：原子层沉积技术可以在纳米尺度上控制薄膜的厚度，每一层的厚度可以控制在0.1-1 nm之间，可以制备出非常薄的氧化铝薄膜。

2. 成膜均匀性好：原子层沉积技术可以在表面上均匀地沉积薄膜，避免了传统化学气相沉积技术中的缺陷和不均匀性。

3. 薄膜质量高：原子层沉积技术可以控制薄膜的组成和结构，可以制备出高质量的氧化铝薄膜，具有良好的电学、光学和机械性能。

4. 应用范围广：原子层沉积氧化铝可以应用于微电子、光电子、纳米器件、传感器、涂层等领域，具有广泛的应用前景。

第３４卷，第１期 光谱学与光谱分析Ｖｏｌ畅３４，Ｎｏ畅１，ｐｐ１７２‐１７４２０１４年１月 ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＪａｎｕａｒｙ，２０１４　染料敏化太阳能电池二氧化锡光阳极表面原子层沉积氧化铝研究董　婉，孟　涛，陈　强倡北京印刷学院，北京　１０２６００摘　要　染料敏化薄膜太阳能电池作为一种新型的太阳能电池吸引了世界范围内的研究。

采用二氧化锡代替传统的二氧化钛作为染料敏化太阳能电池的光阳极，使用含有Ｉ－／Ｉ－３氧化还原电解对的液态电解质。

同时，通过原子层沉积（ＡＬＤ）法，在１５０℃下使用三甲基铝（ＴＭＡ）和水作为前驱体和氧化剂沉积氧化铝。

并研究了ＡＬＤ超薄氧化铝包覆二氧化锡颗粒对染料敏化太阳能电池光电转换效率的影响。

椭圆偏振仪（ＳＥ）分析结果表明ＡＬＤ每周期沉积速率约为１畅２樻。

Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ）的结果表明，超薄氧化铝包覆没有影响多孔二氧化锡纳米晶薄膜的晶体结构和表面形貌。

紫外‐可见光谱（ＵＶ‐Ｖｉｓ）研究发现随着氧化铝的沉积周期数增加，染料敏化电池光阳极吸附染料的能力增加。

最后，对ＡＬＤ氧化铝对染料敏化太阳能电池性能的影响机理进行了探讨。

关键词　原子层沉积；氧化铝；染料敏化太阳能电池中图分类号：ＴＭ９１４畅４＋２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０畅３９６４／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１０００‐０５９３（２０１４）０１‐０１７２‐０３　收稿日期：２０１３‐０９‐３０，修订日期：２０１３‐１１‐２５　基金项目：北京市属高等学校人才强教计划项目（ＰＨＲ２０１１０７１４５）资助　作者简介：董　婉，１９８８年生，北京印刷学院硕士研究生 ｅ‐ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｗａｎ＿ｃｎ＠１６３．ｃｏｍ倡通讯联系人 ｅ‐ｍａｉｌ：ｌｐｐｍｃｈｅｎｑｉａｎｇ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ引　言 染料敏化薄膜太阳能电池（ＤＳＳＣ）是一种新型的太阳能电池［１］，因其具有制作简便、原材料成本低、工艺简单及光电转换效率较高等优点，成为代替硅基太阳能电池的候选之一。

摘要随着场效应晶体管向纳米级尺度发展，传统热氧化的SiO2栅介质层由于厚度限制导致器件漏电流较大的问题凸显，急需开发性能优异的高介电薄膜材料。

本论文采用原子层沉积技术制备氧化铝薄膜材料，并通过构建Al2O3/HfO2/Al2O3纳米堆叠结构改善其介电性能，为高介电材料性能提高及器件化应用提供理论基础与技术支持。

采用原子层沉积技术制备了Al2O3薄膜，探究沉积温度和三甲基铝（TMA）脉冲时间等工艺参数、薄膜厚度及退火温度等条件对Al2O3薄膜介电性能的影响规律。

采用XRD、XPS、AFM、LCR电桥等测试方法对薄膜的结构和电学性能进行表征，确定当工艺参数为沉积温度225 ℃、TMA脉冲时间0.3 s、循环周期300 cycle时沉积的薄膜介电性能最好。

退火温度对Al2O3薄膜介电性能影响较大，当退火温度为500 ℃时，介电常数为8.15，漏电流最小，在3 V电压下漏电流为6.12×10-8 A/cm2。

在Al2O3薄膜的基础上，制备了Al2O3/HfO2/Al2O3纳米堆叠结构的复合膜层，探究叠层结构薄膜表面形貌、组成和环次比对其介电性能的影响规律。

研究结果表明，采用纳米堆叠结构可提高薄膜的介电性能，确定Al2O3/HfO2/Al2O3最佳比例为1:2:1。

与Al2O3薄膜相比，介电常数由8.15提升至10.28，同时对漏电流起到有效的抑制作用，在3 V电压下，漏电流由6.12×10-8 A/cm2降低至2.37×10-8A/cm2。

介电性能的提高归因于氧化铪薄膜具有较高的介电常数，在相同条件下，纳米堆叠结构的薄膜具有更高的等效氧化层厚度，有利于减小漏电流，从而提高薄膜的介电性能。

将Al2O3/HfO2/Al2O3循环比为1:2:1的薄膜作为介电层应用到以ZnO为有源层的晶体管中，结果显示该纳米堆叠结构的介电层在晶体管中能起到良好的调控效果，电流开关比为106，关态电流为10-11 A，器件功耗较低，明显提高器件性能。

用原子层沉积方法制作氧化铝钝化膜的太阳能电池摘要：原子沉积的Al2O3膜可以应用为背钝化电介质层，来制作PERC钝化发射极的晶体硅太阳能电池。

存在负电荷Al2O3的低电阻率P型硅通过良好的背钝化，转换效率已经达到 20.6%。

其中最优工艺是30nm的Al2O3薄膜上覆盖着200nm通过等离子增强化学沉积（PECVD）的硅氧膜（SiOx），会导致70cm/s的背面复合速率（SRV），而如果只是130nm的单层Al2O3，会导致90cm/s的背面复合速率。

关键词：晶体硅太阳能电池；表面钝化；高效电池；氧化铝。

1 介绍硅太阳能电池现在的趋势是越来越薄的晶体硅（c-Si）片和越来越高的转换效率，所以有效地减少表面复合损失变得越来越重要。

在高效实验室硅太阳能电池[1-3]中，在高温（≥900℃）中通O2，生长的SiO2可以有效地抑制表面复合，再经过约400℃的退火，低电阻率（~1Ωcm）P型硅片存在Al薄膜和热生长的SiO2，这样轻掺杂背表面可以实现非常低的表面复合速率（SRVs）[4]。

另外，对于近能带隙光子，堆叠在硅片背面的SiO2/Al充当良好的反射镜，提高了光子的吸收，所以电池的短波响应也提高了。

高热氧不能大量应用于电池工业生产的主要原因之一是硅片少子寿命对高温敏感，特别是温度约为900℃时，多晶硅片中少子寿命会减少很多[5]。

所以，低温表面钝化替代品需要拥有和SiO2相同的特性，这是在未来工业生产晶体硅高效太阳能电池所必须的。

另一种主要研究的替代品是氮化硅（SiNx），一般用化学汽相淀积（PECVD）法在约400℃时生成，而且在P 型硅上具有和SiO2相同的SRVs [6、7]。

但是当其应用于钝化极的背面和（PERC）太阳能电池的背面时，相比于SiO2钝化膜，短波电流密度减少的速度要快得多[8]。

这种影响归因于氮化硅膜中高浓度正电荷在氮化硅膜下的c-Si中引发了倒置层，这种倒置层和基区接触的耦合导致短波电流密度大量减少，这种不利的影响称为寄生分流[9]。

氧化铝负载金属单原子1.引言1.1 概述概述氧化铝负载金属单原子具备着广泛的应用前景，并在催化领域引起了广泛的关注。

相较于传统的金属纳米颗粒催化剂，金属单原子拥有较高的催化活性和选择性，且对反应物质的转化路径具有更好的控制能力。

因此，将金属单原子负载在氧化铝载体上，可以有效提高催化剂的性能，拓展其应用范围。

氧化铝作为一种常用的载体材料，在催化领域已被广泛应用。

其高比表面积和可调控的物理化学性质使得氧化铝成为理想的金属单原子载体。

通过将金属原子直接负载在氧化铝表面，可以有效防止金属原子之间的团簇形成，从而实现了单原子催化剂的制备。

本文将重点介绍氧化铝负载金属单原子的制备方法和表征方法。

首先，介绍了常见的制备方法，包括溶液浸渍法、气相沉积法等，以及各种方法的优缺点和适用范围。

随后，针对制备得到的催化剂样品，本文将详细介绍一系列表征手段，如透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等，以揭示金属单原子在氧化铝载体上的分散状态、晶体结构以及相关的物化性质。

最后，本文将讨论氧化铝负载金属单原子在催化领域的应用前景，包括其在有机合成、能源转化和环境保护等方面的潜在应用。

同时，也会对该类催化剂的局限性和挑战进行分析，探讨其在实际应用中可能面临的问题和改进的方向。

通过本文的阐述，读者将对氧化铝负载金属单原子的制备方法、表征方法以及其在催化领域的应用前景有更深入的了解。

本文的研究内容对于设计和合成高性能金属单原子催化剂具有一定的指导意义，也为相关领域的研究提供了新的思路和方向。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本文主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要概述了氧化铝负载金属单原子的研究背景、意义以及研究目的。

首先，对氧化铝负载金属单原子的概念进行了简要介绍，指出了其在催化领域具有重要的应用价值。

然后，说明了本文的研究目的，即探究氧化铝负载金属单原子的制备方法和表征方法，同时分析其在催化领域的应用前景。

【文章标题】：ald机台沉积al2o3膜层生成反应解析【内容开头】随着科学技术的不断发展，化学领域的研究也呈现出愈发多样和复杂的趋势。

其中，薄膜沉积技术作为一种重要的化学工艺，在各个领域都发挥着重要作用。

而其中的一种常用技术——原子层沉积（ALD）技术，特别是al2o3膜层的生成反应，一直以来备受关注。

在本文中，我们将对ald机台沉积al2o3膜层生成反应进行探索与解析，帮助读者更深入地了解该技术的原理和应用，以及对科技发展的重要意义。

【文章主体】1. ALD技术简介ALD技术，即原子层沉积技术，是一种以高度精确的方式对薄膜进行生长的技术。

它的工作原理是通过循环的气相反应和表面吸附过程来实现，通过精密的控制可以在介观尺度上实现单层厚度的膜沉积。

这一特性使得ALD在微电子、纳米技术、光电子学等领域具有重要应用。

2. al2o3膜层生成反应al2o3膜层的生成反应是ALD技术的重要应用之一。

al2o3膜层作为一种重要的氧化物薄膜，在微电子制造、光学涂层等领域具有广泛应用。

其生成反应一般通过一系列的表面反应和气相反应完成。

在ALD工艺中，通常采用一种前体气体的脉冲喷射以及相应的载气，通过先后两个步骤进行膜层沉积。

以al2o3膜层为例，首先通过将氧化铝前体进入反应室，并与基底表面上的氢原子发生反应形成羟基化物质，并释放出一些副产物气体。

接下来，将水蒸气作为氧化剂进入反应室与羟基化物质发生反应，形成al2o3膜层，同时释放出一些副产物气体。

通过这样不断循环的两步反应，可以在基底表面得到高质量的al2o3薄膜。

3. 对al2o3膜层生成反应的理解与观点对于al2o3膜层生成反应的理解，我们应该首先重点关注其反应机理和薄膜的质量控制。

从反应机理上看，al2o3膜层的生成反应是一种高度精确的气相反应过程，需要严格控制反应温度、前体气体的浓度和压强等参数。

在此基础上，我们可以通过对反应条件的优化来控制ALD工艺中的成核密度和表面态分布，从而获得高质量的薄膜产品。

摘要近年来，具有良好延展及弯曲性能的柔性电子器件在医疗、显示、信息技术等领域得到了越来越广泛的应用。

然而，柔性器件易受到外界物质侵蚀而失效成为了制约其发展的瓶颈。

针对此问题，利用致密的高阻隔性薄膜对器件进行封装能有效地提高其稳定性。

原子层沉积（ALD）技术是一种可有效实现薄膜亚纳米级生长的气相化学沉积技术，能实现薄膜的致密均匀沉积，在柔性封装领域有着巨大的应用潜力。

同时，柔性材料对高温不稳定，因此封装必须在低温下进行。

本文提出用ALD在低温下生长具有高阻隔性能的氧化铝薄膜对柔性材料进行封装,并对其封装性能进行研究，表现出了良好特性。

本文主要研究内容包括：（1）基于经典的时间隔离原子层沉积理论，搭建了管流式原子层沉积设备，通过沉积实验与流体仿真分析腔体长径比对沉积工艺的影响，优化腔体结构确定了腔体结构长径比为1:5，使其更加适用于低温沉积。

（2）利用搭建的管流式原子层沉积设备，优化工艺，实现了低温氧化铝薄膜的沉积。

电学性能测试结果显示所沉积的氧化铝薄膜具有高绝缘性和低表面缺陷。

通过X射线光电子能谱仪分析结果表明柔性基底生长规律与在硅片生长规律相似。

利用纳米压痕估算薄膜应力为力学性能的计算提供了一种方法。

（3）自主搭建了气体渗透率测量设备，能够精确测量气体渗透率，测试极限可以达到3.2×10-7g/m2·day，相比于商用测试设备有着精度上的优势，并且具有测试简单、安全、效率高、成本较低等优势。

通过测试，低温沉积的单层氧化铝薄膜表现出了较好的渗透阻隔特性。

关键词：薄膜封装原子层沉积低温工艺气体渗透率AbstractIn recent years, flexible electronic devices with extended and bending properties have attracted much more attentions in the fields of medical treatment, display, information technology, etc. However, flexible devices are vulnerable to external material, restricting its development. Therefore, the use of dense high barrier film on the device package can effectively improve its stability for this problem. Atomic layer deposition (ALD) is a unique chemical vapor deposition technology with the self-limiting characteristic. It has the advantages in preparing dense and uniform thin films, imparting it great application potentials in the field of flexible packaging. In this paper, the flexible materials are encapsulated by films deposited via atomic layer deposition, and alumina films with high barrier properties are fabricated at low temperature. In this paper, it is proposed to encapsulate the flexible materials using ALD at low temperature, and to study the encapsulation properties of the flexible materials, showing good characteristics. The main contents of this paper include:(1) Based on the classical atomic layer deposition theory, the influences of the aspect ratio of the cavity on the deposition process are analyzed by the deposition experiment and the fluid dynamic simulation. The cavity structure is optimized and the aspect ratio was selected at 1: 5 which makes it more suitable for low temperature deposition.(2) The deposition of low temperature alumina thin films was realized by using the tube-flow atomic layer deposition equipment and optimizing the process. The results of the electrical performance test showed that the deposited alumina film has high insulation and low surface defects. The results of X-ray photoelectron spectroscopy showed that the growth of flexible substrate was similar to that of silicon wafer. The use of nanoindentation to estimate the film stress provides a way to calculate the mechanical properties.（3）A gas permeability measurement system based on mass spectrometry is self-built with limited gas permeability measurement accuracy as low as 3.2×10-7g/m2·day. This system has the precision superiority compared with the commercial equipment, and also has the advantages such as simple handling, safe operation, high efficiency, etc. The single layer alumina film shows good permeability barrier properties according to the water vaporpermeability tests.Key words: film encapsulation; atomic layer deposition; low temperature; permeation目录摘要 (I)Abstract (II)目录 ..................................................................................................................... I V 1绪论 . (1)1.1柔性电子发展概述 (1)1.2柔性电子器件失效机理 (2)1.3柔性电子封装研究 (3)1.4原子层沉积概述 (4)1.5课题的意义及主要论文工作 (7)2管流式原子层沉积实验设备 (9)2.1管流式原子层沉积实验设备 (9)2.2不同沉积腔体长径比实验 (13)2.3不同沉积腔体长径比仿真分析 (15)2.4实验与仿真数据对比分析 (18)2.5本章小结 (19)3低温无机薄膜原子层沉积工艺及性能研究 (20)3.1薄膜沉积速率在高低温的变化规律研究 (20)3.2低温原子层沉积工艺研究 (22)3.3薄膜性能表征及工艺对薄膜性能影响 (24)3.4柔性透明基底薄膜沉积厚度测量 (28)3.5柔性基底薄膜光学性能 (29)3.6纳米压痕薄膜沉积表面力学性能分析 (30)3.7小结 (33)4质谱法测气体渗透率设备及薄膜水氧渗透研究 (34)4.1质谱法测量材料气体渗透率的原理 (34)4.2质谱法测量材料气体渗透率的平台设计 (39)4.3薄膜渗透率测量的实验研究 (41)4.4测试数据分析与校准 (45)4.5本章小结 (47)5总结与展望 (48)5.1全文总结 (48)5.2展望 (49)致谢 (50)参考文献 (51)附录1 攻读硕士学位期间发表的论文与专利 (57)1绪论1.1柔性电子发展概述伴随着上世纪电子信息技术的兴起，诞生了很多不同种类的电子产品，颠覆人们的生活方式。

低温原子层沉积氧化铝作为有机电致发光器件的封装薄膜杨永强;段羽;陈平;赵毅【摘要】In order to avoid the damage of high reaction temperature to OLEDs, the low-temperature atomic layer deposition (ALD) process was introduced to deposite Al2 O3 film for the encapsulation of OLEDs. However, the low temperature condition would decrease the uniformity of the film. In or-der to suppress the generating of vacancy, the pumping gas time(PGT) was increased during each cycle to discharge the products adequately. The micrographs, calcium test and lifetime test of OLEDs show that the film deposited at low temperature is almost the same with that deposited at high temperature, and the temperature effect to OLEDs is not negligible. The water vapor transmission rate (WVTR) of the film can reach to 8. 6 × 10 - 4 g / (m2 ·d), so the lifetime of the device with the encapsulation layer can be increased effectively.%为了克服传统的原子层深沉积反应温度高于有机材料的玻璃化温度对有机电致发光器件性能产生破坏的缺点,使用低温原子层沉积的方法沉积了 Al2 O3薄膜,成功地实现了对 OLED 的薄膜封装。

原子层沉积反应原子层沉积反应啊，就像是微观世界里超级精细的搭积木游戏。

你看啊，以三甲基铝（Al(CH₃)₃）和水（H₂O）反应为例，反应方程式是2Al(CH₃)₃ + 3H₂O → Al₂O₃ + 6CH₄。

这就好比是三甲基铝这个小积木块和水这个小助手，一点点地构建出氧化铝（Al₂O₃）这个“小城堡”，还顺便产生了甲烷（CH₄）这个像是施工过程中的“小废料”。

然后呢，想象钛酸四异丙酯（Ti{OCH(CH₃)₂}₄）和水（H₂O）的反应，Ti{OCH(CH₃)₂}₄+ 2H₂O → TiO₂+ 4(CH₃)₂CHOH。

这就像一场奇特的魔法表演，钛酸四异丙酯这个魔法原料，在水的魔法棒挥舞下，变成了二氧化钛（TiO₂）这个闪闪发光的“魔法宝物”，而那些异丙醇（(CH₃)₂CHOH）就像是魔法产生的小烟雾一样冒出来。

再说说二乙基锌（Zn(C₂H₅)₂）和氧气（O₂）的反应吧，2Zn(C₂H₅)₂+ O₂ → 2ZnO + 4C₂H₄。

这就像二乙基锌这个小调皮鬼，一遇到氧气这个严肃的“警察”，就乖乖地变成氧化锌（ZnO）这个规规矩矩的“好孩子”，同时还产生了乙烯（C₂H₄）这个像是它们玩耍时弄出的小动静。

还有六甲基二硅氮烷（((CH₃)₃Si)₂NH）和水（H₂O）的反应，((CH₃)₃Si)₂NH + 2H₂O → SiO₂+ 2NH₃+ 6CH₄。

这个反应就像是一场混乱又有趣的派对，六甲基二硅氮烷在水的掺和下，变成了二氧化硅（SiO₂）这个派对的“大蛋糕”，还冒出氨气（NH₃）和甲烷（CH₄）这些像是派对上的小气球一样的东西。

接着是氯化铪（HfCl₄）和水（H₂O）的反应，HfCl₄+ 2H₂O → HfO₂+ 4HCl。

这就像氯化铪这个小战士，在水的“战场”上，被“改造”成氧化铪（HfO₂）这个更强大的战士，而氯化氢（HCl）就像是战斗产生的小火花。

再看三氯化镓（GaCl₃）和氨气（NH₃）的反应，GaCl₃+ NH₃ → GaN + 3HCl。

原子层沉积氧化铝钝化工艺帮助i-PERC电池效率达到19.6%原子层沉积氧化铝钝化工艺帮助i-PERC电池效率达到19.6%2012-9-26 07:58|发布者: apple|查看: 391|评论: 0|原作者: apple|来自: PV-Tech摘要: imec、RENA和SoLayTec三家公司日前发布了使用原子层沉积(ALD)钝化技术的156mm x156mm i-PERC型晶硅太阳能电池，该电池采用imec的太阳能电池中试线生产，据称在未使用选择性发射极结构的前提下转换效率达19.6%。

...imec、RENA和SoLayTec三家公司日前发布了使用原子层沉积(ALD)钝化技术的156mm x156mm i-PERC型晶硅太阳能电池，该电池采用imec的太阳能电池中试线生产，据称在未使用选择性发射极结构的前提下转换效率达19.6%。

Imec光伏部门负责氧化铝钝化开发的资深科学家奥德·罗斯柴尔德(Aude Rothschild)博士指出：“这些结果表明采用ALD技术生长的氧化铝薄层有着卓越的钝化性能，而且避免的传统工艺的一些问题。

ALD氧化铝的钝化能力可以提高电池效率，预计在不远的将来太阳能电池性能会得到进一步的改善。

我们的目标是在未来几个月将电池转换效率提高到20%。

”RENA太阳能生产部经理Franck Delahaye补充道：“这个优秀结果显示RENA的InPolish背面抛光和InOxSide隔离技术的成熟，并可用于下一代i-PERC电池的生产。

”SoLayTec联合创始人兼市场营销经理Roger Görtzen表示：“卓越的背面钝化结果显示SoLayTec的ALD氧化铝工艺的性能。

实验室工艺可以放大并适用于批量生产，再加上三甲基铝(TMAI，ALD工艺中的铝源)消耗量少，将使成本达到最低。

ALD氧化铝是高效p型PERC硅太阳能电池的首选钝化技术。

以上结果是在imec硅太阳能电池产业协作计划(IIAP)中所取得的，小批量电池平均转换效率达19.4%。