原子层沉积法的原理和应用PPT
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原子层沉积法的原理和应用原子层沉积法 (Atomic Layer Deposition, ALD) 是一种表面化学反应技术,可用于在纳米尺度下控制材料的沉积和生长。
该技术的原理是以分子层为单位对待,通过依次将预定数量的原子或分子沉积到待处理物表面上形成一层完整的原子层。
ALD技术的应用非常广泛,包括微电子、纳米电子、纳米器件、光电子器件、能源储存和转换器件等领域。
原子层沉积法的原理基于准分子吸附和表面反应。
该过程通过两种或多种前体物质的交替供给,通过吸附和反应在基体上一层一层地沉积,形成精确控制的薄膜,具有高质量和强大的薄膜控制能力。
该技术的关键是前体分子的热解和表面反应,热解可将前体分子分解为无机或有机反应性种子,而表面反应可使种子与基体表面上的活性基团反应,从而沉积出薄膜。
ALD的应用非常广泛,主要包括以下几个方面:1.微电子领域:ALD技术可以制备高质量的薄膜,用于晶体管栅极绝缘层、源漏极等器件结构。
此外,ALD还可用于制备超大规模集成电路(ULSI)的线路隔离、超薄栅氧化物和晶体管栅氧化物。
2.纳米器件和纳米电子:ALD技术可用于制备纳米尺度的电子器件和器件层,如纳米线、纳米点和二维材料等。
该技术可以控制沉积的原子或分子数量,从而实现纳米尺度的器件和电子元件。
3.光电子器件:ALD技术可用于制备太阳能电池、光电二极管、高频电化学传感器、光电转换薄膜和光学镀膜等光电子器件。
通过ALD能够将薄膜的光学、电学和磁学特性调控到所需的性能范围。
4.能源储存和转换器件:ALD技术可用于制备锂离子电池电极材料、超级电容器电极材料和燃料电池膜电极等能源储存和转换器件。
该技术可以调控材料的晶体结构和表面化学组成,从而改善器件的性能和稳定性。
5.生物医学:ALD技术可用于制备生物传感器、细胞培养基质和药物输送系统等生物医学应用。
通过ALD可实现对生物材料的表面改性,增加生物相容性和生物活性。
总之,原子层沉积法是一种重要的表面化学反应技术,可实现对材料的精确控制和定量分析。
原子层沉积法的原理
嘿,朋友们!今天咱就来好好唠唠原子层沉积法的原理。
你想啊,原子层沉积法就像是一个超级细心的建筑师!它一层一层地堆积材料,打造出极其精密的结构。
比如说在制造芯片的时候,那可真是精细活儿呀,原子层沉积法就能精确地把原子一个一个地放好,就像给芯片穿上了一件量身定制的完美外衣!
它的原理其实并不复杂,简单来说呢,就是两种反应物交替地与基底表面发生反应,每次只沉积一层原子。
这就好像是跳舞一样,两种反应物轮流上前,精确地完成自己的动作,一步都不能错!比如说一种反应物先来,“啪”地粘在基底上,然后另一种反应物紧接着过来,和它完美结合。
再打个比方吧,原子层沉积法就像是在搭积木,一块一块地往上垒,每一块都放得恰到好处。
哎呀,那真是太神奇了!想象一下,如果没有这种精确的方法,我们能制造出那么厉害的高科技产品吗?
假设你要做一个超级薄、超级平整的薄膜,原子层沉积法就能大显身手啦!它能保证每层都那么薄、那么均匀,比你精心擀的饺子皮还均匀呢!咱
就是说,它咋这么厉害呢?它就像是一个技艺高超的大师,把一切都掌控得死死的。
咱不得不感叹,科技的力量真是强大啊!原子层沉积法就是这样一个让人惊叹的技术,它让我们的生活变得更加丰富多彩,让那些以前觉得不可能的事情都变成了现实。
它就是科技世界里的一颗璀璨明星!结论就是:原子层沉积法真的太牛了!。
ald工艺原理和应用
"Ald" 是 Atomic Layer Deposition(原子层沉积)的缩写,是一种薄膜生长技术,其原理和应用在纳米技术领域中具有重要意义。
Ald工艺原理:
1.原子层控制: Ald 是一种原子层控制的薄膜沉积技术,它通过在基底表面逐层沉积薄膜材料的方法,实现对薄膜的精确控制。
2.气相前体: Ald 过程中使用的气相前体是一种化学气体,通过气相前体的定量供应,可以在基底表面沉积一层单一原子层的薄膜。
3.逐层反应:Ald是通过交替的气相前体供应和表面反应步骤实现的。
在每个步骤中,气相前体以一种可控的方式吸附到基底表面,然后通过表面反应形成薄膜的一层。
4.表面饱和: Ald 过程中,每一层的沉积在表面的饱和状态下进行,确保只有一个原子层被沉积。
5.高精度和均匀性:由于 Ald 过程是逐层进行的,因此可以实现高精度和均匀性的薄膜沉积,使其在纳米尺度上具有出色的控制能力。
Ald的应用:
1.纳米电子器件: Ald 被广泛用于制备纳米电子器件的关键层,如金属、氧化物或氮化物的薄膜。
2.纳米光学薄膜: Ald 可用于制备纳米光学元件,如抗反射膜、光学滤波器等。
3.能源存储: Ald 被应用于能源存储领域,制备电池和超级电容器的电极材料。
4.传感器: Ald 可用于制备高灵敏度和高选择性的传感器薄膜,
用于气体、化学物质或生物分子的检测。
5.表面修饰: Ald 被用于表面修饰,改善材料的表面性质,如润湿性、生物相容性等。
总体而言,Ald 是一种关键的纳米技术工艺,通过逐层控制原子尺度的薄膜生长,为制备纳米材料和器件提供了高度精密的方法。
原子层沉积技术原理及在航天领域的应用现状Atomic layer deposition (ALD) is a thin film deposition technique that is based on the sequential use of gas-phase chemical processes. 原子层沉积(ALD)是一种薄膜沉积技术,它基于气相化学过程的顺序使用。
ALD involves the use of two or more precursor gases that react with the substrate surface in a sequential and self-limiting manner to achieve atomic scale control over thin film growth. ALD涉及使用两种或两种以上的前体气体,这些气体以顺序和自限制的方式与基底表面发生反应,以实现对薄膜生长的原子尺度控制。
This technique is widely usedin various industries, including space technology. 这种技术在各个行业广泛应用,包括航天技术。
In the field of aerospace, ALD has found applications in the development of advanced materials for spacecraft and satellite components. 在航天领域,ALD已经在航天器和卫星部件的先进材料开发中找到了应用。
The ability of ALD to precisely control the thickness and composition of thin films makes it ideal for creating protective coatings and functional layers for space applications. ALD精确控制薄膜厚度和组成的能力使其成为航天应用中创建保护涂层和功能层的理想选择。
原子层沉积的原理小伙伴们!今天咱们来唠唠原子层沉积这个超酷的东西。
原子层沉积啊,就像是给原子们安排一场超级有秩序的排队游戏。
想象一下,原子们就像一群调皮的小豆子,不过在原子层沉积这个神奇的过程里,它们可就得乖乖听话啦。
从最基础的来说呢,原子层沉积是一种特殊的薄膜制备技术。
它的特别之处就在于,每次只沉积一层原子哦。
对,你没听错,就一层!这就好比盖房子,不是一下子把所有砖头都堆上去,而是一块一块非常精准地往上垒。
那怎么做到每次只弄一层原子呢?这就涉及到一些超级有趣的化学反应啦。
我们得有两种或者多种前驱体气体。
这些前驱体气体就像是带着原子小豆子们的小火车。
比如说,一种前驱体气体带着一种原子,另一种前驱体气体带着另一种原子。
当第一种前驱体气体进入到反应腔室的时候,它就会吸附在基底的表面。
这个基底呢,就像是小原子们要站上去的小舞台。
这些原子就像小吸盘一样,紧紧地吸附在基底上,整整齐齐地排好队。
不过这个时候,它们的排列还不是最终的样子呢。
然后呢,把多余的第一种前驱体气体给清理掉,就像把那些没有找到位置的小原子火车给开走一样。
接下来,第二种前驱体气体就闪亮登场啦。
第二种前驱体气体里的原子和已经吸附在基底上的原子就会发生反应,这样就形成了一层非常薄的薄膜。
这一层薄膜就像是给基底穿上了一件超级薄的小衣服,而且这件小衣服的厚度那可是精确到原子级别的哦。
这个过程可以不断地重复,一层又一层地往上加。
就像我们给小舞台上的演员不断地加服装道具一样。
每一层原子的沉积都是这么精确、这么有秩序。
这就使得用原子层沉积做出来的薄膜啊,质量超级高。
它的厚度均匀性特别好,就像我们擀面皮一样,擀得平平整整的。
而且薄膜的成分和结构也能够被非常精准地控制。
原子层沉积还有一个很棒的地方呢。
它可以在各种形状复杂的基底上进行薄膜沉积。
不管是那种弯弯绕绕的小零件,还是表面坑坑洼洼的东西,原子层沉积都能像一个超级细心的小工匠一样,把原子一层一层地铺上去。
原子层沉积原理及其应用1. 大家好啊!今天咱们来聊一个特别神奇的技术——原子层沉积。
听着名字挺高大上的,其实理解起来一点都不难,就像是给物体穿衣服,不过是一层层原子的"衣服"。
2. 想象一下啊,这个过程就像是在玩积木游戏。
我们要在一个物体表面,一层一层地堆积原子,整整齐齐的,就跟叠被子似的,不能有一丝褶皱。
3. 这个过程啊,说白了就是让两种不同的气体轮流来"拜访"我们要处理的物体表面。
这两种气体就像是两个舞伴,你来我往,配合得特别默契。
第一个气体来了,就在表面上站好,等着第二个气体来找它。
4. 有意思的是,这些气体分子特别有规矩。
它们不会乱哄哄地全都扑上去,而是按照规矩,一个接一个地在表面上排队。
就像小朋友排队买冰激凌一样,谁也不会插队。
5. 每次反应都是这样:第一种气体来了,在表面上铺一层,多余的气体就乖乖地离开了。
然后第二种气体来,跟第一层反应,又形成新的一层。
就这样周而复始,像盖房子一样,一层层往上长。
6. 这个技术最厉害的地方在哪儿呢?它能把薄膜做得特别均匀,薄得跟蝉翼似的,而且还能控制得特别精确。
就像是用显微镜在画画,一笔都不能画歪。
7. 说到应用,那可就太广泛啦!在手机芯片制造中,原子层沉积就像是个细心的裁缝,给芯片穿上纳米级的"西装"。
这身"西装"不但帅,还得防水防腐蚀呢!8. 在太阳能电池领域,它又成了一个神奇的画家,给电池涂上超薄的保护层,让阳光能更好地被吸收。
这就像给太阳能电池戴上了一副特制的眼镜,看东西更清楚了。
9. 医疗器械上也少不了它。
原子层沉积能给医疗器械表面盖上一层保护膜,就像给手术刀穿上一件隐形的防护服,既保护刀片,又不影响使用。
10. 在新能源电池方面,这项技术简直就是个魔法师!它能让电池的电极表面变得更耐用,容量更大。
就像给电池吃了增强剂,让它变得更持久耐用。
11. 最近这项技术还被用在了航空航天领域。
原子层沉积ald原理
原子层沉积(Atomic Layer Deposition, ALD)是一种化学气相沉积
技术,可以在纳米级别的薄膜表面上制备出单层原子厚度的材料薄膜。
ALD技术具有很高的原子精度和重复性,在微电子、纳米器件、传感器、光学薄膜等领域有着广泛的应用。
ALD技术的原理是通过极限条件下控制反应物分子的吸附和表面反应,利用化学键的形成和断裂控制材料成分和厚度的增长。
一般来说,ALD技术的基本过程包括以下几个步骤:
1. 曝露基底
首先,基底(Substrate)被放置在化学反应室中,并被曝露在反应物质量比控制良好的气氛中。
2. 吸附与反应
反应室中加入一种预先选择好的反应物A,如一种金属有机前体分子,该分子在基底表面被吸附并进行表面反应,反应产生的化学物会与基
底表面形成化学键唯一连接。
3. 后处理
反应后进行后处理,在后处理过程中,通过对反应室内的A和B反应
物的流量和时间比例及温度和压力参数的调节,完成单层材料原子沉积。
4. 重复操作
重复以上操作,附加反应物B这时反应室内的A和B反应物及温度和时间等参数均由程序自动控制,直到获得所需厚度的材料层。
5. 结束
制备完成后,反应物质被清除,将制备好的材料薄膜从反应室中取出,并送入相应的质检和测试环节。
总之,ALD在制备纳米材料方面有非常广泛的应用,可以精确地控制
材料的厚度、形貌和化学组分,从而在微电子、光学薄膜、传感器、
光电器件等领域中得到广泛应用。
原子层沉积实验报告一、实验背景原子层沉积技术是一种利用化学反应在基底表面上逐层沉积原子的方法。
该技术被广泛应用于微电子、光学和磁性材料等领域。
本实验旨在通过原子层沉积技术,制备出具有特殊功能的薄膜。
二、实验原理1. 原子层沉积技术的基本原理原子层沉积技术是一种利用化学反应在基底表面上逐层沉积原子的方法。
该方法主要包括以下几个步骤:首先,在基底表面上形成一个初始单分子层;然后,在初始单分子层上依次沉积其他分子,每个分子都与前一个分子发生化学反应,生成新的单分子层;最后,重复以上步骤,直到达到所需厚度。
2. 原子层沉积实验中的化学反应常见的原子层沉积实验中使用的化学反应有以下几种:(1)气相反应:通过将气体注入反应室中,在表面上形成单分子膜。
(2)液相反应:将溶液注入反应室中,在表面上形成单分子膜。
(3)气液相反应:将气体和溶液同时注入反应室中,在表面上形成单分子膜。
三、实验步骤1. 实验材料准备(1)基底:使用硅片作为基底。
(2)前驱体:使用H2O和AlCl3作为前驱体。
(3)溶剂:使用甲苯作为溶剂。
2. 实验操作步骤(1)清洗基底:将硅片放入去离子水中,超声清洗10分钟,然后用氮气吹干。
(2)放置基底:将清洗后的硅片放置于反应室中,并加热至200℃,保持30分钟,使其表面光滑。
(3)第一次沉积:将AlCl3溶解在甲苯中,然后将甲苯溶液注入反应室中,并加热至100℃。
在此温度下保持10分钟,使其与硅片表面发生化学反应,形成第一层AlCl3单分子层。
然后用氮气吹干。
(4)第二次沉积:将H2O注入反应室中,并加热至100℃。
在此温度下保持10分钟,使其与第一层AlCl3单分子层发生化学反应,形成第二层AlCl3单分子层。
然后用氮气吹干。
(5)重复以上步骤,直到达到所需厚度。
四、实验结果与分析经过多次沉积后,制备出了一种具有特殊功能的薄膜。
通过扫描电子显微镜观察该薄膜的表面形貌,发现其表面平整、均匀。
同时,使用X射线衍射仪对该薄膜进行了测试,并发现其晶体结构较为稳定。
ALD原子层沉积和PVD1. 引言ALD原子层沉积(Atomic Layer Deposition)和PVD(Physical Vapor Deposition)是两种常用的薄膜沉积技术。
它们在材料科学、纳米技术和微电子领域中广泛应用。
本文将详细介绍ALD原子层沉积和PVD技术的原理、应用以及优缺点。
2. ALD原子层沉积ALD原子层沉积是一种基于气相反应的薄膜沉积技术。
它通过交替地向基底表面引入两种或多种前体气体,实现薄膜的逐层生长。
ALD技术的原理如下:1.前体吸附:首先,一种前体气体被引入反应室中,它会在基底表面发生吸附反应,形成一个单分子层的化学吸附物。
2.保护层形成:接下来,反应室中的气体被清除,以确保只有已吸附的前体分子残留在基底表面。
这些残留物可起到保护层的作用,防止下一步反应发生。
3.第二种前体吸附:第二种前体气体被引入反应室中,它会在保护层上发生吸附反应,形成另一层单分子层的化学吸附物。
4.清除和再生:反应室中的气体再次被清除,以确保只有已吸附的前体分子残留在基底表面。
这个过程可以重复多次,直到达到所需的薄膜厚度。
ALD技术的优点在于能够实现精确的薄膜控制,具有良好的均匀性和可重复性。
它还能够在复杂的三维结构上进行沉积,并且可以用于制备多种材料,如金属、氧化物和氮化物等。
3. PVD技术PVD技术是一种基于物理过程的薄膜沉积技术。
它通过蒸发或溅射等方法将材料从固态转变为气态,然后在基底表面沉积形成薄膜。
PVD技术的原理如下:1.材料蒸发:首先,材料源被加热,使其达到蒸发温度。
材料会从固态转变为气态,形成蒸汽。
2.蒸汽传输:蒸汽会通过真空环境传输到基底表面。
在传输过程中,蒸汽会与其他气体分子碰撞,并逐渐冷却。
3.沉积:冷却的蒸汽会在基底表面沉积形成薄膜。
沉积过程中,蒸汽分子会重新组合成固态材料。
PVD技术可以通过不同的方法实现材料的蒸发,如热蒸发、电子束蒸发和溅射等。
它具有快速沉积速率和较高的沉积温度,适用于大面积和复杂形状的基底。
原子层淀积原子层淀积是一种重要的表面处理技术,可以在材料表面沉积一层原子级厚度的薄膜。
它被广泛应用于半导体、光电子、纳米材料、生物医学和能源等领域。
本文将介绍原子层淀积的原理、应用和未来发展方向。
一、原理原子层淀积是一种逐层生长的薄膜制备技术,通过在材料表面一层一层地沉积原子或分子,形成均匀、致密的薄膜。
其核心原理是利用表面反应控制薄膜的生长,通过适当选择反应物和反应条件,使得每一层的沉积都能达到单层的厚度,并保持高度的结晶质量和纯度。
二、应用原子层淀积在半导体工业中有着重要的应用。
例如,将高介电常数的氧化铝用于制备金属氧化物场效应晶体管(MOSFET),可以提高晶体管的工作频率和电流开关速度。
此外,原子层淀积还可以用于制备高质量的硅薄膜,用于太阳能电池、显示器件和光电传感器等领域。
在纳米材料领域,原子层淀积被广泛应用于制备纳米颗粒和纳米线。
通过控制沉积层数和材料组分,可以精确调控纳米颗粒的形貌和尺寸,从而实现对其物理和化学性质的调控。
这对于纳米材料的性能优化和应用开发具有重要意义。
在生物医学领域,原子层淀积可以用于修饰材料表面,实现特定的生物相容性和功能化。
例如,在人工心脏瓣膜的制备中,通过在金属或陶瓷表面沉积一层生物适配层,可以提高瓣膜的耐磨性和生物相容性,从而延长其使用寿命。
原子层淀积还在能源领域有着广泛的应用。
例如,在锂离子电池的正极材料中,通过原子层淀积制备一层保护膜,可以提高电池的循环寿命和安全性能。
同时,原子层淀积也可以用于制备光催化剂、燃料电池和超级电容器等能源材料和器件。
三、未来发展随着纳米技术和材料科学的发展,原子层淀积技术将继续发展和完善。
一方面,将进一步提高沉积速度和薄膜质量,降低制备成本。
另一方面,将探索新的材料组合和反应机制,拓展原子层淀积的应用领域。
未来,原子层淀积有望在柔性电子、量子计算和生物医学领域实现突破。
例如,在柔性电子领域,通过将原子层淀积技术与柔性基底相结合,可以制备高性能、可弯曲的电子器件。
材料表面的原子层沉积技术研究材料科学是一个非常重要的学科,它涉及到各种不同材料的性质和用途。
其中,材料表面的原子层沉积技术是一个非常关键的领域,它可以让科学家们更好地理解材料表面的性质。
本文将从几个方面探讨这一技术的研究。
一、原理和方法原子层沉积技术是一种基于原子水平的表面修饰方法,可以在材料表面形成一层原子尺度的薄膜。
两种常见的原子层沉积方法是物理气相沉积和化学气相沉积。
物理气相沉积使用热蒸镀或电子束蒸镀来产生高温高真空下的原子蒸发,而化学气相沉积采用化学气体反应来形成沉积。
这些方法可以在金属、半导体和陶瓷等材料表面沉积单原子层或多原子层不同组分的物质,从而获得定制的化学和物理性质。
二、应用领域原子层沉积技术有许多应用领域,其中包括光电子器件、纳米材料、催化剂、生物医学等。
其中,光电子器件是原子层沉积技术的重要应用领域之一,包括太阳能电池、微波器件和液晶显示器。
使用原子层沉积技术可以改变表面能、密度和成分,从而在器件的生产过程中提高性能和可靠性。
纳米材料也是原子层沉积技术的重要应用领域之一。
使用这一技术可以在纳米颗粒表面制造非晶结构。
非晶纳米颗粒可以表现出高热稳定性、高化学活性和良好的催化性能,具有广泛的应用前景。
此外,研究人员也利用原子层沉积技术来制造用于氢储存和催化反应的纳米材料。
三、挑战尽管原子层沉积技术具有广泛的应用前景,但目前也存在一些挑战。
首先,一些新的材料,如二维材料和合金材料,仍然需要更多的研究来了解如何使用原子层沉积技术改善它们的性能。
此外,原子层沉积技术需要极其准确和可控的条件,包括温度、气压和沉积时间等,这增加了操作的复杂性和成本。
四、未来展望未来,随着技术的不断发展和许多新型材料的涌现,原子层沉积技术将发挥更重要的作用。
研究人员将继续努力改进原子层沉积技术,使其更加精确和可控。
此外,他们还将探索使用原子层沉积来调制新材料结构、改进微电子器件、制造更强大和更有效的催化剂、提高应用于能源和环境方面的材料性能等。
原子层沉积(Atomic Layer Deposition,简称ALD)原理1. 引言原子层沉积(ALD)是一种化学气相沉积技术,通过交替地注入两种或多种前体分子,使其在固体表面上进行逐层反应,从而形成一层极薄的无机材料薄膜。
ALD具有高度控制性和均匀性的优势,在半导体器件、光电子器件、储能器件等领域有广泛应用。
2. 基本原理ALD的基本原理是通过表面反应实现物质的逐层生长。
其关键步骤包括前体吸附、表面反应和副产物去除。
2.1 前体吸附在ALD过程中,首先将一种前体分子A注入反应室中,并通过惰性载气将其输送到基底表面。
前体分子A与基底表面发生物理吸附或化学吸附,形成一个单分子膜(self-assembled monolayer,SAM)。
这个单分子膜起到了保护基底表面不受副产物侵蚀的作用。
2.2 表面反应在形成单分子膜之后,将另一种前体分子B注入反应室中。
前体分子B与单分子膜上的前体分子A发生表面反应,生成一层新的材料。
这个表面反应通常是一个化学反应,例如氧化、还原、氢化等。
2.3 副产物去除在表面反应完成后,需要将副产物从反应室中去除。
通常采用惰性载气进行冲洗,将副产物带出反应室。
2.4 循环重复完成一次ALD循环后,可以根据需要重复进行多个循环,以增加薄膜的厚度。
3. 原理解析ALD的基本原理可以通过下图进行解析:在开始时,基底表面上没有任何沉积物。
首先注入前体分子A,并通过惰性载气将其输送到基底表面。
前体分子A与基底表面发生吸附,形成单分子膜。
接下来注入前体分子B,并再次通过惰性载气将其输送到基底表面。
前体分子B与单分子膜上的前体分子A发生表面反应,生成一层新的材料。
这个表面反应可以是一个氧化或还原反应,具体取决于前体分子的化学性质。
完成表面反应后,通过惰性载气将副产物从反应室中去除。
这样就完成了一次ALD循环。
为了增加薄膜的厚度,可以重复进行多个ALD循环。
每个循环中,前体分子A和前体分子B都会被注入并与基底表面发生反应,逐渐形成多层材料。
原子层沉积技术原理及其应用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)是一种基于化学气相沉积(CVD)的高精度薄膜沉积技术。
它通过将物质材料以单原子膜的形式一层一层的沉积在衬底表面,实现了对薄膜厚度的精确控制。
原子层沉积的原理是,将两种或更多种前体化学品分别包含被沉积材料的不同元素,一次一种地分别引入到衬底表面。
每个前体使表面饱和,形成单层材料。
在沉积过程中,反应前驱体是交替沉积的,新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的,每次反应只沉积一层原子。
这种自限制生长的特点使得薄膜能够共形且无针孔地沉积到衬底上。
原子层沉积的一个周期可以分为四个步骤:1)向基底通入第一种前驱气体,与基体表面发生吸附或化学反应;2)用惰性气体冲洗剩余气体;3)通入第二种前驱气体,与吸附在基体表面的第一种前驱气体发生化学反应生成涂层,或与第一前驱体和基体反应的生成物继续反应生成涂层;4)再次用惰性气体将多余的气体冲走。
前驱体的选择对ALD生长的涂层质量有着至关重要的作用,需要满足的条件包括:在沉积温度下具有足够高的蒸气压,保证其能够充分覆盖填充基底材料表面;良好的热稳定性和化学稳定性,防止在反应最高温度限度内发生自分解;高反应活性,能迅速在材料表面进行吸附并达到饱和,或与材料表面基团快速有效反应;无毒、无腐蚀性,且副产物呈惰性,避免阻碍自限制薄膜生长。
原子层沉积技术具有以下特点与优势:1. 极好的三维保形性:ALD可以生成与原来基底形状一致的薄膜,即薄膜可以均匀地沉积在类似凹面的表面上。
因此,适用于不同形状的基底。
2. 均匀的三维薄膜、形状和原来一致、保形性,是ALD技术的独特优势。
3. 高平整性:表面无针孔,自下而上的生长机制决定了薄膜的无针孔性质,这对于阻挡和钝化应用是有价值的。
4. 极好的附着性:前驱体与基底表面的化学吸附保证了极好的附着性。
5. 低热预算(淀积温度低):可在低温(室温至400℃)下进行薄膜生长,这对温度有限制的聚合物器件和生物材料涂层非常有吸引力。