等離子體原子層沉積是一種基于化學(xué)反應(yīng)的薄膜制備技術(shù),，利用等離子體增強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)單原子層沉積,。它可以制備高質(zhì)量、均勻,、具有精確定位控制的納米薄膜,，廣泛應(yīng)用于微電子、光電子,、傳感器,、能源、儲(chǔ)存和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,。
該技術(shù)以等離子體為輔助,，實(shí)現(xiàn)了原子水平的沉積控制。等離子體是一種由帶正或負(fù)電荷的電離分子和自由電子組成的高度激發(fā)態(tài)的氣體，通過(guò)高頻交流放電或射頻放電等方式產(chǎn)生,。等離子體可以提供高能電子和活性化學(xué)物種,，與前驅(qū)體氣體中的化學(xué)鍵斷裂和形成新化學(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)表面反應(yīng)沉積,。
技術(shù)中,，前驅(qū)體氣體按照循環(huán)間歇式供給，每個(gè)循環(huán)包括前驅(qū)體進(jìn)入反應(yīng)室,、等離子體產(chǎn)生,、前驅(qū)體分解、等離子體清洗和后處理等步驟,，每個(gè)循環(huán)只沉積一層原子,，具有較高的控制精度和可重復(fù)性。
等離子體原子層沉積技術(shù)可以制備多種材料的薄膜,，如氧化物,、硅化物、氮化物,、碳化物等,。是一種廣泛應(yīng)用于微電子和光電子器件中的高質(zhì)量絕緣層材料。
此外,，還可以制備多元化合物和復(fù)合材料的納米薄膜,，如氧化鈦鋯、氮化鋁硅,、磷酸鹽玻璃等材料,。
等離子體原子層沉積技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：
1.能夠?qū)崿F(xiàn)單原子層沉積，提供了控制精度和均勻度,。
2.處理溫度低,，可以在室溫下進(jìn)行制備，并且對(duì)于厚度大于10nm的薄膜也可在較低的溫度下處理,。
3.能夠制備高質(zhì)量和高純度的薄膜,，具有優(yōu)異的絕緣性、光學(xué)性,、機(jī)械性和化學(xué)穩(wěn)定性,。
4.可以制備復(fù)雜的多元化合物和復(fù)合材料，對(duì)于微電子和納米器件等領(lǐng)域的應(yīng)用有很大的優(yōu)勢(shì),。
該技術(shù)的發(fā)展還面臨一些挑戰(zhàn),。需要尋找更廣泛的前驅(qū)體氣體和配套的反應(yīng)室設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)更多種類(lèi)材料的制備,。在制備厚度較大的薄膜中仍存在一些問(wèn)題,，需要進(jìn)一步優(yōu)化。
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