Skip to main content

Vad är en atomlageravsättning?

Atomskiktsavsättning är en kemisk process som används vid tillverkning av mikroprocessorer, optiska filmer och andra syntetiska och organiska tunna filmer för sensorer, medicinsk utrustning och avancerad elektronik där ett lager av material endast några få atomer i tjocklek deponeras exakt på en sensor,substrat.Det finns flera tillvägagångssätt och metoder för deponering av atomlager, och det har blivit ett väsentligt inslag i nanoteknologiforskning och materialvetenskaplig forskning inom elektroteknik, energi och medicinska tillämpningar.Processen involverar ofta atomskiktsepitaxi eller molekylskiktsepitaxi, där ett mycket tunt skikt av kristallint substans i form av en metall- eller halvledande kiselförening är fäst vid ytan på ett tjockare skikt av liknande material.

Tunnfilmavlagring ärEtt område med produktforskning och produktion som kräver expertis från flera vetenskapliga discipliner på grund av det fina kontrollskiktet som måste utövas för att producera användbara enheter och material.Det involverar ofta forskning och utveckling inom fysik, kemi och olika typer av teknik från mekanisk till kemiteknik.Forskning inom kemi avgör hur kemiska processer äger rum på atom- och molekylnivåer och vad de självbegränsande faktorerna är för tillväxt av kristaller och metalloxider, så att atomskiktsavsättning konsekvent kan producera skikt med enhetliga egenskaper.Kemiska reaktionskamrar för atomlageravsättning kan producera avsättningshastigheter på 1,1 angström, eller 0,11 nanometrar av material per reaktionscykel, genom att kontrollera mängden olika reaktantkemikalier och kammarens temperatur.Vanliga kemikalier som används i sådana processer inkluderar kiseldioxid, SiO 2

;Magnesiumoxid, Mgo;och tantalnitrid, solbränna.

En liknande form av tunnfilm deponeringsteknik används för att odla organiska filmer, som vanligtvis börjar med fragment av organiska molekyler såsom olika typer av polymerer.Hybridmaterial kan också produceras med organiska och oorganiska kemikalier för användning i produkter som stent som kan placeras i mänskliga blodkärl och beläggas med tidsfrisläppande mediciner för att bekämpa hjärtsjukdomar.Alberta -forskare vid National Institute of Nanotechnology i Kanada har skapat ett liknande tunt filmlager med en traditionell rostfritt stålstent för att stötta öppna kollapsade artärer från och med 2011. Stostfritt stålstent är belagt med ett tunt lager glaskiseldioxid som används som enSubstrat till vilket binder sockerkolhydratmaterial som är ungefär 60 atomlager i tjocklek.Kolhydratet interagerar sedan med immunsystemet på ett positivt sätt för att förhindra att kroppen utvecklar ett avstötningssvar på närvaron av stålstenten i artären.

Det finns hundratals kemiska föreningar som används i atomlageravsättning och de tjänar många ändamål.En av de mest undersökta från och med 2011 är utvecklingen av hög-K-dielektriska material i den integrerade kretsindustrin.När transistorerna blir mindre och mindre, ner under 10 nanometerstorleken, gör en process som kallas kvanttunnel där elektriska laddningar läcker över isolerande barriärer traditionell användning av kiseldioxid för transistorer opraktiska.Dielektriska materialfilmer med hög-K som testas i atomlageravsättning som ersättare inkluderar zirkoniumdioxid, ZnO 2 ;Hafniumdioxid, HFO 2 ;och aluminiumoxid, al 2 o 3

, eftersom dessa material visar ett mycket bättre motstånd mot tunneling.