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AT-400原子层沉积制备高质量薄膜材料的三大要素

2021-09-14

  AT-400原子层沉积是指通过将气相前驱体交替脉冲通入反应室并在沉积基体表面发生气固相化学吸附反应形成薄膜的一种方法原子层沉积过程由A、B两个半反应分四个基元步骤进行:1)前驱体A脉冲吸附反应;2)惰气吹扫多余的反应物及副产物;3)前驱体B脉冲吸附反应;4)惰气吹扫多余的反应物及副产物,然后依次循环从而实现薄膜在衬底表面逐层生长。
  基于原子层沉积的原理,利用原子层沉积制备高质量薄膜材料,三大要素不可缺少:
  1)前驱体需满足良好的挥发性、足够的反应活性以及一定热稳定性,前驱体不能对薄膜或衬底具有腐蚀或溶解作用;
  2)前驱体脉冲时间需保证单层饱和吸附;
  3)沉积温度应保持在ALD窗口内,以避免因前驱体冷凝或热分解等引发CVD生长从而使得薄膜不均匀。
  AT-400原子层沉积技术,亦称原子层外延(atomiclayerepitaxy,ALE)技术,是一种基于有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术。原子层沉积技术起源于上世纪六七十年代,由前苏联科学家Aleskovskii和Koltsov报道,随后,基于电致发光薄膜平板显示器对高质量ZnS:Mn薄膜材料的需求,由芬兰Suntalo博士发展并完善。然而,受限于其复杂的表面化学过程等因素,原子层沉积技术在开始并没有取得较大发展,直到上世纪九十年代,随着半导体工业的兴起,对各种元器件尺寸,集成度等方面的要求越来越高,原子层沉积技术才迎来发展的黄金阶段。进入21世纪,随着适应各种制备需求的商品化ALD仪器的研制成功,无论在基础研究还是实际应用方面,原子层沉积技术都受到人们越来越多的关注。

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