ALD技术介绍
Technical principles
ALD(原子层沉积)
原理及特点
原子层沉积,ALD 是一种适合于研制最新的和前沿性的产品的薄膜制备技术。原子层沉积 ALD 也是一种用于纳米技术研究的有效方法。典型的原子层沉积应用是在各种尺寸和形状的基底上沉积高精度、无针孔、高保形的纳米薄膜.
ALD 是一种化学气相沉积(CVD)技术。它最初被用于生产纳米结构的绝缘体(Al2O3/TiO2)和薄膜电致发光显示器(TFEL)的硫化锌(ZnS)发光层。得益于ALD 技术的发展,此类显示器在80年代中期开始大规模生产。ALD 技术特有的属性和工艺的高可重复性是促使工业化生产成功的关键因素。
ALD技术应用领域
能源 | 微电子 | 催化 | 生物 | 纳米 | 光学 |
三维全固态锂电池 | MOSFET器件 | 颗粒和高深宽比结构 | 生物模板和仿生 | 微纳机电系统 | 光子晶体 |
纳米结构光电极 | 碳纳米管 | 负载型金属催化剂 | 生物相容性涂层 | 纳流体器件 | 光子晶体 |
表面钝化和敏化 | 半导体FET器件 | 氧化物催化剂 | 生物检测电子器件 | 单分子传感器 | 表面等离激元 |
能带调控 | 随机存储器 | 生物检测电子器件 | 磁隧道结器件 | 光学微腔 | |
燃料电池 | 阻变存储器 | 聚合物 | 其他光学器件 |
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ALD技术优势
>前驱体与基底材料的化学吸附保证了极佳的附着力。
>表面反应的自限制性使工艺的自动化成为可能,同时不需要精确 的剂量控制和操作人员的持续介入。
>薄膜的数字化的有序生长过程提供了在没有原位反馈或是操作人员的干预的条件下极高的薄膜精度。
>表面反应确保了在任何条件下薄膜的高保型,不管基底材料是致密的、多孔的、管状的、粉末状的或是其它具有复杂形状的物体。
>一个循环的薄膜生长厚度是由工艺决定的,但通常是1Å (0.1 nm)。
>ALD 可以沉积厚度小于1纳米的薄膜。 在某些工业应用中薄膜厚度仅为0.8纳米。
>表面控制生长特性使得通过提高批量及增加基底面积,从而扩大产能成为可能。
在半导体行业
ALD技术可以应用于芯片制备工艺中MOSFET栅极的H-K介质膜、DRAM电容电极的H-K介质膜、Cu与Low-K绝缘介质间的阻隔层等薄膜层的沉积
在生物催化领域
原子层沉积(ALD)是一种原子/分子级别精准可控的高质量薄膜沉积技术,能够沉积金属、氧化物、硫化物、氮化物、聚合物和无机-有机杂化聚合物等各种材料,具有均一性、厚度、重复性和组成控制精度高的优势。