+7 (495) 663-30-39
+7 (495) 663-30-67
tech@cryosystems.ru

 

Атомно-слоевое осаждение

Метод атомно-слоевого осаждения (ALD) является довольно новым технологическим процессом, обеспечивающим рост тонких пленок высокого качества на подложках любой геометри. Особенностью метода является формирование молекулярного или атомарного монослоя без образования трехмерных зародышей. Суть метода заключается в постоянной подаче инертного газа-носителя в камеру-реактор и раздельному попеременному введению газообразных реагентов в этот поток так, что химические реакции, приводящие к росту пленок, протекают только в хемисорбированных слоях, то есть с исключением реакций в газовой фазе. Таким образом цикл процесса осаждения атомных слоев состоит из кратковременной подачи первого прекурсора, продувки инертным газом, затем кратковременной подаче второго прекурсора и последующей продувки. За один цикл создается один монослой пленки, из-за этого толщина плёнки легко и очень точно задаётся и контролируется по количеству циклов осаждения.

 

Использование реакций только в хемисорбированных слоях приводит к уникальным результатам по воспроизводимости и конформности формируемых слоев, однородности по толщине и плотности, количеству дефектов, стехиометричности состава. Благодаря послойному механизму осаждения возможно формирование беспористых высококонформных тонкопленочных покрытий при создании объектов сложной формы. Покрытие объекта сложной формы при этом происходит со всех сторон.

 

Процесс и свойства покрытий

Отличная адгезия: Хемосорбция прекурсоров с поверхностью обеспечивает отличную адгезию.
Насыщенность: самоограниченные поверхностные реакции позволяют использовать автоматическую обработку и устраняют необходимость в экстра точной дозировке и непрерывном присутствии оператора.
Последовательность: Дискректный последовательный рост обеспечивает превосходную точность без необходимости присутствия оператора.
Поверхностно-контролируемые реакции: Поверхностные реакции обеспечивают нанесение однородных защитных покрытий, независимо от материала подложки: плотного, пористого, трубчатого, порошка или иных сложных по форме.
Точность и повторяемость: Рост толщины пленки в течение одного цикла ALD является специфическим для каждого процесса, но обычно составляет около 1 Å (0,1 нм).
Тонкие, плотные, гладкие: Метод ALD позволяет осаждать слои толщиной менее одного нанометра. Покрытия толщиной в 0,8 нм в настоящее время используется в некоторых отраслях промышленности.
Высокая производительность: Поверхностно-контролируемый рост обеспечивает увеличение объема выпуска как для больших партий, так и для больших поверхностей.
Плазмохимическое ALD: ALD покрытие также может быть изменено путем применения плазмы в процессе осаждения, например, с тем чтобы нанести покрытие с некоторыми металлами и низкотемпературными оксидами и нитридами.
«С рулона на рулон» и непрерывный ALD: метод нанесения покрытия «с рулона на рулон» открывает двери для многих новых приложений ALD, например, в гибкой электронной промышленности. Компания Beneq, с первой в мире коммерчески доступной исследовательской платформой для непрерывного ALD, занимает передовые позиции в  разработке данного направления.
ALD для частиц и порошков: Сочетание защитного покрытия с конкретными подложками создает совершенно новые возможности, например, изменения диффузионных свойств материалов батареи и многое другое.

 

ALD–осаждаемые материалы

Наиболее распространенными материалами осажденными при помощи метода ALD являются (выборка):


Оксиды: Al2O3, CaO, CuO, Er2O3, Ga2O3, HfO2, La2O3, MgO, Nb2O5, Sc2O3, SiO2, Ta2O5, TiO2, VXOY, Y2O3, Yb2O3, ZnO, ZrO2, и т.д.
Нитриды: AlN, GaN, TaNX, TiAlN, TiNX, и т.д.
Карбиды: TaC, TiC, и т.д.
Металлы: Ir, Pd, Pt, Ru, и т.д.
Сульфиды: ZnS, SrS, и т.д.
Фториды: CaF2, LaF3, MgF2, SrF2, и т.д.
Биоматериалы: Ca10(PO4)6(OH)2 (гидроксиапатиты)
Полимеры: PMDA–DAH, PMDA–ODA, и т.д.
Легирование, наноламинаты и смешанные структуры: метод ALD обеспечивает возможность работы с широким спектром комбинаций материалов

^ В НАЧАЛО