原子層沉積技術
原子層沉積技術
原子層沉積，ALD 是一種適合於研制最新的和前沿性的產品的薄膜制備技術。原子層沉積 ALD 也是一種用於納米技術研究的有效方法。典型的原子層沉積應用是在各種尺寸和形狀的基底上沉積高精度、無針孔、高保形的納米薄膜。針對目前的市場需要，Beneq 通過提供具有創新性應用和可接受的購置成本的ALD 設備為企業的快速發展提供了必要的條件。
ALD 薄膜技術
ALD 是一種化學氣相沉積(CVD)技術。它最初被用於生產納米結構的絕緣體(Al2O3/TiO2)和薄膜電致發光顯示器（TFEL）的硫化鋅(ZnS)發光層。得益於ALD 技術的發展，此類顯示器在80年代中期開始大規模生產。ALD 技術特有的屬性和工藝的高可重復性是促使工業化生產成功的關鍵因素。
原子層沉積，ALD 是一種適合於研制最新的和前沿性的產品的薄膜制備技術。原子層沉積 ALD 也是一種用於納米技術研究的有效方法。典型的原子層沉積應用是在各種尺寸和形狀的基底上沉積高精度、無針孔、高保形的納米薄膜。針對目前的市場需要，Beneq 通過提供具有創新性應用和可接受的購置成本的ALD 設備為企業的快速發展提供了必要的條件。
ALD 是一種化學氣相沉積(CVD)技術。它最初被用於生產納米結構的絕緣體(Al2O3/TiO2)和薄膜電致發光顯示器（TFEL）的硫化鋅(ZnS)發光層。得益於ALD 技術的發展，此類顯示器在80年代中期開始大規模生產。ALD 技術特有的屬性和工藝的高可重復性是促使工業化生產成功的關鍵因素。
技術特點
ALD 是一種適合於產品創新和改良的技術。其他現有技術無法經濟高效地，甚至根本無法實現的薄膜和材料特性，通過ALD 技術都能實現。
ALD 作為一種薄膜制備技術可以提供：
- 以真正的納米尺度精確控制薄膜厚度。
- 無針孔薄膜，例如高質量的阻擋層和表面鈍化。
- 在大批量大面積的基底材料和復雜的三維物體表面制備高保形薄膜，包括疏松多孔的基體材料和粉末。
- 新工程材料和結構，比如納米塗層。
- 高重復性和可擴展的工藝。
ALD 鍍膜工藝
原子層沉積 ALD 是基於表面控制的薄膜沉積技術。在鍍膜過程中，兩種或更多的化學氣相前驅體依次在基底表面發生化學反應從而產生固態的薄膜（見下文原理圖）。大多數原子層沉積系統采用一種橫流式反應腔，在該反應腔內有惰性載氣穿過；前驅體通過極短的脈沖注入到這個惰性載氣中。 惰性載氣攜帶着前驅體脈沖作為一種有序“波”依次通過反應腔，真空泵管路，過濾系統，並最終通過真空泵。
典型的工藝條件
- 壓力范圍：0.1-10 mbar (Torr, hPa) 或大氣壓
- 溫度：50-500°C
工藝和薄膜特性
極佳的附着力：前驅體與基底材料的化學吸附保證了極佳的附着力。
飽和吸附特性：表面反應的自限制性使工藝的自動化成為可能，同時不需要精確 的劑量控制和操作人員的持續介入。
有序反應：薄膜的數字化的有序生長過程提供了在沒有原位反饋或是操作人員的干預的條件下極高的薄膜精度。
表面控制反應：表面反應確保了在任何條件下薄膜的高保型，不管基底材料是致密的、多孔的、管狀的、粉末狀的或是其它具有復雜形狀的物體。
精確性和可重復性：一個循環的薄膜生長厚度是由工藝決定的，但通常是1Å (0.1 nm)。
超薄，密實和平整：ALD 可以沉積厚度小於1納米的薄膜。 在某些工業應用中薄膜厚度僅為0.8納米。
高產能：表面控制生長特性使得通過提高批量及增加基底面積，從而擴大產能成為可能。
等離子體增強型 ALD: 在原子層沉積過程中加入等離子體可以實現某些金屬，低溫氧化物和氮化物的薄膜制備。
卷對卷式和連續性的ALD: 卷對卷式薄膜沉積為許多全新的應用打開了大門，如柔性電子工業。Beneq 是全世界第一家提供商用連續性原子層沉積研究平台的廠商。這使得Beneq 站在了這項研究的最前沿。
針對顆粒和粉末的ALD: 將保形的鍍膜與顆粒化的基底相結合創造出許多全新的應用，如改變電池材料的擴散特性。
ALD 的薄膜材料
可用原子層沉積的最常用的材料包括（選擇）：
氧化物: Al2O3, CaO, CuO, Er2O3, Ga2O3, HfO2, La2O3, MgO, Nb2O5, Sc2O3, SiO2, Ta2O5, TiO2, VXOY, Y2O3, Yb2O3, ZnO, ZrO2, etc.
氮化物: AlN, GaN, TaNX, TiAlN, TiNX, etc.
碳化物: TaC, TiC, etc.
金屬: Ir, Pd, Pt, Ru, etc.
硫化物: ZnS, SrS, etc.
氟化物: CaF2, LaF3, MgF2, SrF2, etc.
生物材料: Ca10(PO4)6(OH)2 (hydroxyapatite)
聚合物: PMDA–DAH, PMDA–ODA, etc.
摻雜納米塗層和復合結構：ALD 可以使用大量不同的材料組合。
今天越來越多的材料和工藝可以通過ALD 技術來實現。