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原子層沉積 (ALD) 是化學(xué)氣相沉積 (CVD ) 的一個(gè)子集,，它使用循環(huán)沉積循環(huán),。與其他類(lèi)型的 CVD 反應(yīng)是連續(xù)的不同，ALD 反應(yīng)是在單獨(dú)的步驟中進(jìn)行的,，因此可以更精確地控制沉積層,，甚至可以控制單原子層的厚度。其他 CVD 技術(shù)使用生長(zhǎng)速率和處理時(shí)間來(lái)確定層厚度,，而 ALD 則通過(guò)沉積循環(huán)總數(shù)來(lái)控制層厚度,。

空間 ALD 和時(shí)間 ALD是 ALD 的兩種主要類(lèi)型。在臨時(shí) ALD 中,，載氣和兩種（或多種）氣體反應(yīng)物在不同的階段中相繼使用,。在空間 ALD 中，基板被移動(dòng)到單獨(dú)的生長(zhǎng)室中,，以便各個(gè)反應(yīng)氣體永遠(yuǎn)不會(huì)相互接觸,。一些 ALD 系統(tǒng)被認(rèn)為是熱系統(tǒng)，而其他系統(tǒng)則被認(rèn)為是等離子體增強(qiáng)系統(tǒng),。熱系統(tǒng)需要更高的工作溫度,，而等離子體增強(qiáng) ALD 更適合低溫應(yīng)用，因?yàn)榉磻?yīng)物是基于等離子體的,。ALD 用于制造太陽(yáng)能電池,、納米結(jié)構(gòu)、微電子器件,、生物醫(yī)學(xué)器件,、耐腐蝕涂層、金屬薄膜,、DRAM 電容器,、滲透屏障等。

ALD 應(yīng)用需要精確的壓力控制以及一致且可重復(fù)的載氣和反應(yīng)氣體流量,，以保持穩(wěn)定操作,。接下來(lái)，我們將討論 Alicat 的質(zhì)量流量控制器和壓力控制器如何在各種 ALD 應(yīng)用中提供一致,、準(zhǔn)確和快速的結(jié)果,。

太陽(yáng)能電池

由于 ALD 采用保形沉積，所有表面均均勻涂覆,，因此特別適合太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu),。ALD 用于制造各種類(lèi)型的太陽(yáng)能電池，包括工業(yè)硅,、薄膜,、有機(jī)和量子點(diǎn)類(lèi)型。ALD 對(duì)于表面鈍化層的形成特別重要,。ALD 的應(yīng)用始于使用 Al 2 O 3的硅太陽(yáng)能電池構(gòu)造,，其形成的表面鈍化層可顯著提高硅太陽(yáng)能電池的效率。

為了使 ALD 正常運(yùn)行,，必須在運(yùn)行條件下小心維持真空壓力,。Alicat 的PC 系列壓力控制器具有專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的功能，用于 ALD 系統(tǒng)的背壓調(diào)節(jié),。這些壓力控制器的 He泄漏率僅為 10e -9 atm-cc/sec,，控制響應(yīng)時(shí)間為 30 ms，可防止 ALD 沉積室的不當(dāng)混合和污染,。

正如在其他 CVD 應(yīng)用中一樣,，Alicat 的MC 系列質(zhì)量流量控制器提供了更高的氣體混合精度，限制了大氣氣體的污染,，這種污染可能會(huì)抑制需要純反應(yīng)物和載氣的 ALD 正常操作,。

生物醫(yī)學(xué)設(shè)備

ALD 用于將各種薄膜沉積到生物醫(yī)學(xué)設(shè)備上，例如生物電子學(xué),、植入物,、生物傳感器、藥物輸送設(shè)備,、組織工程支架和生物測(cè)定設(shè)備,。由于 ALD 領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步（例如低溫 ALD），現(xiàn)在可以在各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中使用更多的有機(jī)基質(zhì),。

Alicat 的MCV 系列真空氣體質(zhì)量流量控制器包括一個(gè)氣動(dòng)強(qiáng)制截止閥,，可確保無(wú)泄漏，并且對(duì)于 98 多種氣體和 20 種定制氣體,，其 NIST 可追蹤精度高達(dá)讀數(shù)的 ±0.5% 或滿(mǎn)量程的 ±0.1% -定義的氣體混合物,。

半導(dǎo)體

ALD 的另一個(gè)應(yīng)用是半導(dǎo)體制造。摩爾定律解釋了晶體管的尺寸如何不斷減小,，從而使計(jì)算機(jī)的速度和能力大約每?jī)赡昃蜁?huì)翻一番,。ALD技術(shù)發(fā)展對(duì)于維持摩爾定律很重要。目前,，半導(dǎo)體制造使用 ALD 來(lái)完成高 k 電介質(zhì)和減少柵極氧化物厚度等任務(wù),。展望未來(lái)，ALD 對(duì)于使用片材、管材或線(xiàn)材結(jié)構(gòu)的低維半導(dǎo)體非常重要,，例如石墨烯,、WSe2、碳納米管和半導(dǎo)體納米線(xiàn),，這些半導(dǎo)體納米線(xiàn)使用保形高 k 柵極氧化物涂層來(lái)最大限度地減少對(duì)低維材料特性的破壞,。因此，隨著時(shí)間的推移,，隨著不斷的研究和擴(kuò)展,，ALD 有望對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)變得更加有用。

正如前面提到的 ALD 應(yīng)用一樣,，Alicat 的 MCV 系列真空氣體質(zhì)量流量控制器和 PC 系列壓力控制器有助于提高半導(dǎo)體制造的可重復(fù)性和控制,。控制器具有極小密封表面和 0.25 VCRM 配件,，可隨著時(shí)間的推移極大限度地減少泄漏點(diǎn),。

金屬薄膜

ALD 廣泛應(yīng)用的另一個(gè)行業(yè)是制造各種金屬薄膜，例如用于工具,、微電子,、屏障和包裝的金屬薄膜。例如,，薯片袋通常采用 ALD 工藝與金屬化薄膜進(jìn)行精加工,，以便在儲(chǔ)存過(guò)程中達(dá)到適當(dāng)?shù)年?yáng)光屏蔽和阻隔性能。

額外支持

無(wú)論您的工藝需要精密度,、可重復(fù)性,、準(zhǔn)確度、定制還是自動(dòng)化,，Alicat 的質(zhì)量流量控制器和壓力控制器都能為 ALD 應(yīng)用提供先進(jìn)技術(shù),、特別的功能和快速的結(jié)果。