原子沉积法是物理过程还是化学过程
原子层沉积的分析 从原理上说，ALD是通过化学反应得到生成物，但在沉积反应原理、沉积反应条件的要求和沉积层的质量上都与传统的CVD不同，在传统CVD工艺过程中，化学蒸汽不断通入真空室内，因此该沉积过程是连续的，沉积薄膜的厚度和温度、压力、气体流量以及流动的均匀性、时间等多种因素有关；在ALD工艺过程中，则是将不同的反应前驱物以气体脉冲的形式交替送入反应室中，因此并非一个连续的工艺过程。相对于传统的沉积工艺而言，ALD在膜层的均匀性、阶梯覆盖率以及厚度控制等方面都具有明显的优势。在某些应用中，需要在具有很大长径比的内腔表面镀膜，极限的情况下长径比会达到15甚至20，采用传统的镀膜方法是无法实现的，而原子层沉积技术由于是通过在基底表面形成吸附层，进一步通过反应生成薄膜，因而在这方面具有独特的优势，可以在大长径比的内腔表面形成厚度均匀的薄膜。工作原理图近年来，对于X射线谱段光学薄膜的需求和研究也日益增加。由于材料的光学常数和性能在X射线区随波长的变化非常显著，同时，在X射线多层膜制备过程中，对基底表面粗糙度要求很高，膜层也很薄，难于控制，这些问题目前在光学薄膜的研究中，仍然是研究的难点。由于ALD技术是通过反应前驱物在表面。
化学翻译大师帮我下，我做毕业设计急着交 粘贴过来太乱了，很多缩写变形了，出现很多“s”“d”等无用字符，不过认真纠正过来了。砷化镓原子层沉积法产生氧化铪和氧化铝闸极介电层III–V半导体上使用的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）和硅基器件相比有很多优势。高的载流迁移率会导致互补性金属氧化物半导体（CMOS）逻辑运算更快，更高击穿场强支持其在大功率/高温方面的应用，能带结构工程提供了设计灵活性，单片光电集成电路使可生产性提高。然而，高载流迁移率的基体复合半导体及锗半导体上的金属氧化物半导体场效应却因缺乏高质量的栅极绝缘层而不能利用，很大程度上是由于稳定钝化的俱生氧化层的缺失，以及高密度界面缺陷（Dit）随着沉积了氧化物（1）。例如，砷化镓氧化的费米能级钉扎效应归于氧诱导的表面砷原子的位移，而双层氧原子结合的双层镓原子产生了间隙状态（2）。过量的表面砷原子占据了砷化镓对位的缺陷也能造成间隙状态（2，3）。这类砷可通过砷化镓邻近的硫化砷的分解反应来形成，反应如下：As2O3（氧化砷）+2GaAs（砷化镓）=Ga2O3（氧化镓）+4As（砷）（4）。最近界面缺陷密度较低的氧化物/III–V型界面用氧化镓的分子束外延（MBE）来补偿（3），而加入镓来减少泄露（1，5）或降低氧化铝。
原子层沉积的研究 原子层沉积（ALD）的自限制性和互补性致使该技术对薄膜的成份和厚度具有出色的控制能力，所制备的薄膜保形性好、纯度高且均匀，因而引起了人们广泛的关注。原子尺度上的ALD过程仿真对深入了解沉积机理，改进和优化薄膜生长工艺，提高薄膜质量，改善薄膜性质具有重要意义。在深入了解ALD的工艺特点及工艺过程后，针对H-Si（100）表面上沉积Al<；，2>；O<；，3>；；的ALD过程的仿真进行了多方面的探索研究，并取得了一些创新性结果。1）提出ALD过程通常存在初始沉积和后续生长两个不同的沉积阶段，薄膜的生长模式分别表现为岛状生长和层状生长，其中初始沉积阶段对薄膜形态有着不可忽略的影响。2）以Al<；，2>；O<；，3>；；的ALD过程为参考，给出了原子层沉积实验装置的初步设计方案。3）以Al<；，3>；O<；，4>；；尖晶石晶体结构为基础，构建仿真二维单元模型，通过分析不同沉积阶段的反应机理，采用基于晶体结构的动力学蒙特卡罗方法（KLMC）对H-si（100）表面上沉积Al<；，2>；O<；，3>；；的ALD过程进行模拟，建立了前驱体到达、表面化学反应、表面解吸三种不同的事件模型，通过时间管理实现ALD过程中气体脉冲的交替循环。4）在讨论相关数据结构和算法后，利用C++语言编制仿真软件，结合数据库和OpenGL技术。
原子层沉积的原理 原子层沉积2113是通过将气相前驱体脉冲交替地通5261入反应器并在4102沉积基体上化学吸附1653并反应而形成沉积膜的一种方法（技术）。当前驱体达到沉积基体表面，它们会在其表面化学吸附并发生表面反应。在前驱体脉冲之间需要用惰性气体对原子层沉积反应器进行清洗。由此可知沉积反应前驱体物质能否在被沉积材料表面化学吸附是实现原子层沉积的关键。气相物质在基体材料的表面吸附特征可以看出，任何气相物质在材料表面都可以进行物理吸附，但是要实现在材料表面的化学吸附必须具有一定的活化能，因此能否实现原子层沉积，选择合适的反应前驱体物质是很重要的。原子层沉积的表面反应具有自限制性（self-limiting），实际上这种自限制性特征正是原子层沉积技术的基础。不断重复这种自限制反应就形成所需要的薄膜。原子层沉积的自限制特征：根据沉积前驱体和基体材料的不同，原子层沉积有两种不同的自限制机制，即化学吸附自限制（CS）和顺次反应自限制（RS）过程。化学吸附自限制沉积过程中，第一种反应前驱体输入到基体材料表面并通过化学吸附（饱和吸附）保持在表面。当第二种前驱体通入反应器，起就会与已吸附于基体材料表面的第一前驱体发生反应。两个前驱体之间会。
原子层沉积的技术应用 原子层沉积技术由于其沉积参数的高度可控型（厚度，成份和结构），优异的沉积均匀性和一致性使得其在微纳电子和纳米材料等领域具有广泛的应用潜力。就目前已发表的相关论文和报告可预知，该技术可能应用的主要领域包括：1）晶体管栅极介电层（high-k）和金属栅电极（metal gate）2）微电子机械系统（MEMS）3）光电子材料和器件4）集成电路互连线扩散阻挡层5）平板显示器（有机光发射二极管材料，OLED）6）互连线势垒层7）互连线铜电镀沉积籽晶层（Seed layer）8）DRAM、MRAM介电层9）嵌入式电容10）电磁记录磁头11）各类薄膜（）原子层沉积技术沉积出的相关薄膜材料材料类别 沉积材料Ⅱ-Ⅵ化合物 ZnS，ZnSe，ZnTe，ZnS1-xSex，CaS，SrS，BaS，SrS1-xSex，CdS，CdTe，MnTe，HgTe，Hg1-xCdxTe，Cd1-xMnxTeⅡ-Ⅵ基TFEL磷光材料 ZnS：M(M=Mn，Tb，Tm)，CaS：M(M=Eu，Ce，Tb，Pb)，SrS：M(M=Ce，Tb，Pb，Mn，Cu)Ⅲ-V化合物 GaAs，AlAs，AlP，InP，GaP，InAs，AlxGa1-xAs，GaxIn1-xAs，GaxIn1-xP氮（碳）化物 半导体/介电材料 AlN，GaN，InN，SiNx导体 TiN(C)，TaN(C)，Ta3N5，NbN(C)，MoN(C)氧化物 介电层 Al2O3，TiO2，ZrO2，HfO2，Ta2O5，Nb2O5，Y2O3，MgO，CeO2，SiO2，La2O3，SrTiO3，BaTiO3透明导体/半导体 In2O3，。
原子层沉积和化学气相沉积有什么不同 原子层沉积（Atomiclayer deposition)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。原子层沉积但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。单原子层沉积（atomic layerdeposition，ALD），又称原子层沉积或原子层外延（atomic layer epitaxy）最初是由芬兰科学家提出并用于多晶荧光材料ZnS：Mn以及非晶Al2O3绝缘膜的研制，这些材料是用于平板显示器。由于这一工艺涉及复杂的表面化学过程和低的沉积速度，直至上世纪80年代中后期该技术并没有取得实质性的突破。但是到了20世纪90年代中期，人们对这一技术的兴趣在不断加强，这主要是由于微电子和深亚微米芯片技术的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，而器件中的高宽比不断增加，这样所使用材料的厚度降低值几个纳米数量级[5-6]。因此原子层沉积技术的优势就体现出来，如单原子层逐次沉积，沉积层极均匀的厚度和优异的一致性等就体现出来，而沉积速度慢的问题就不重要了。以下主要讨论原子层沉积原理和化学，原子层沉积与其他相关技术的比较，原子层沉积设备，原子层沉积的应用和原子层沉积技术的。
原子层沉积是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与。
原子层沉积的简介 原子层沉积（Atomic layer deposition)是一种可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面的方法。原子层沉积与普通的化学沉积有相似之处。但在原子层沉积过程中，新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的，这种方式使每次反应只沉积一层原子。单原子层沉积（atomic layer deposition，ALD），又称原子层沉积或原子层外延（atomic layer epitaxy），最初是由芬兰科学家提出并用于多晶荧光材料ZnS：Mn以及非晶Al2O3绝缘膜的研制，这些材料是用于平板显示器。由于这一工艺涉及复杂的表面化学过程和低的沉积速度，直至上世纪80年代中后期该技术并没有取得实质性的突破。但是到了20世纪90年代中期，人们对这一技术的兴趣在不断加强，这主要是由于微电子和深亚微米芯片技术的发展要求器件和材料的尺寸不断降低，而器件中的高宽比不断增加，这样所使用材料的厚度降低至几个纳米数量级[5-6]。因此原子层沉积技术的优势就体现出来，如单原子层逐次沉积，沉积层极均匀的厚度和优异的一致性等就体现出来，而沉积速度慢的问题就不重要了。以下主要讨论原子层沉积原理和化学，原子层沉积与其他相关技术的比较，原子层沉积设备，原子层沉积的应用和原子层沉积技术的。
原子层沉积的应用 原子层沉积技术由于其沉积参数的高度可控型（厚度、成份和结构）原子层沉积（Atomic Layer Deposition，ALD），最初称为原子层外延（Atomic Layer Epitaxy，ALE），也称为原子层化学气相沉积（Atomic Layer Chemical Vapor Deposition，ALCVD）。原子层沉积是在一个加热反应器中的衬底上连续引入至少两种气相前驱体物种，化学吸附的过程直至表面饱和时就自动终止，适当的过程温度阻碍了分子在表面的物理吸附。目前可以沉积的材料包括：氧化物，氮化物，氟化物，金属，碳化物，复合结构，硫化物，纳米薄层等。中空纳米管，隧道势垒层，光电电池性能的提高，纳米孔道尺寸的控制，高高宽比纳米图形，微机电系统（MEMS）的反静态阻力涂层和疏水涂层的种子层，纳米晶体，ZnSe涂层，纳米结构，中空纳米碗，存储硅量子点涂层，纳米颗粒的涂层，纳米孔内部的涂层，纳米线的涂层。上述领域并不代表原子层沉积技术的所有可能应用领域，随着科技的发展在不远的将来将会发现其越来越多的应用。根据该技术的反应原理特征，各类不同的材料都可以沉积出来。已经沉积的材料包括金属、氧化物、碳（氮、硫、硅）化物、各类半导体材料和超导材料等。现在原子层沉积系统有国际品牌和自主。
