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                          AT-400原子層沉積制備高質量薄膜材料的三大要素

                          2021-09-14

                            AT-400原子層沉積是指通過將氣相前驅體交替脈沖通入反應室并在沉積基體表面發生氣固相化學吸附反應形成薄膜的一種方法原子層沉積過程由A、B兩個半反應分四個基元步驟進行:1)前驅體A脈沖吸附反應;2)惰氣吹掃多余的反應物及副產物;3)前驅體B脈沖吸附反應;4)惰氣吹掃多余的反應物及副產物,然后依次循環從而實現薄膜在襯底表面逐層生長。
                            基于原子層沉積的原理,利用原子層沉積制備高質量薄膜材料,三大要素不可缺少:
                            1)前驅體需滿足良好的揮發性、足夠的反應活性以及一定熱穩定性,前驅體不能對薄膜或襯底具有腐蝕或溶解作用;
                            2)前驅體脈沖時間需保證單層飽和吸附;
                            3)沉積溫度應保持在ALD窗口內,以避免因前驅體冷凝或熱分解等引發CVD生長從而使得薄膜不均勻。
                            AT-400原子層沉積技術,亦稱原子層外延(atomiclayerepitaxy,ALE)技術,是一種基于有序、表面自飽和反應的化學氣相薄膜沉積技術。原子層沉積技術起源于上世紀六七十年代,由前蘇聯科學家Aleskovskii和Koltsov報道,隨后,基于電致發光薄膜平板顯示器對高質量ZnS:Mn薄膜材料的需求,由芬蘭Suntalo博士發展并完善。然而,受限于其復雜的表面化學過程等因素,原子層沉積技術在開始并沒有取得較大發展,直到上世紀九十年代,隨著半導體工業的興起,對各種元器件尺寸,集成度等方面的要求越來越高,原子層沉積技術才迎來發展的黃金階段。進入21世紀,隨著適應各種制備需求的商品化ALD儀器的研制成功,無論在基礎研究還是實際應用方面,原子層沉積技術都受到人們越來越多的關注。

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