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介绍原子层沉积技术的工作原理

发布时间: 2022-08-26  点击次数: 38次
  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。
  原子层沉积技术使用气相的反应物,通过控制气路系统,交替通入气相反应物(即前驱体)到反应室中,在基底表面发生化学反应,由反应进行的周期数控制沉积层数,一层一层的沉积。利用反应物表面反应的自饱和性和不可逆性,使得每次只在表面吸附上一层前驱体,从而实现原子层尺度可控的薄膜沉积。在沉积某一种物质时,一个周期的沉积分为4步:第一步,将前驱体A通入反应器,前驱体A在基底表面发生足量吸附(产生副产物);第二步,通过抽气或惰性气体冲洗将多余的前驱体A和副产物排除;第三步,将前驱体B通入反应器,与之前由前驱体A形成的表面结构进行充分化学反应(产生副产物)得到前驱体A发生化学吸附所需要的表面结构,从而使得反应能够重复进行下去;第四步,通过抽气或惰性气体冲洗将多余的前驱体B和副产物排除。
  这样每一个周期生长原子层尺度的薄膜,由不同的重复周期数来得到所需要的厚度。这样就可以在原子尺度控制所生成的薄膜的厚度,这正是该技术被称为原子层沉积的原因。但需要有满足一定条件的反应物才能进行相应材料的原子层沉积,然而经过多年发展,原子层沉积能够制备的材料已经十分丰富,包括金属单质、C、Si以及各种氮化物、氧化物、硫化物等。
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