原子層沉積是什么？

原子層沉積(ALD)是一種薄膜制備技術，適用于開發產品。它可以以單原子膜的形式在基底表面一層一層地鍍上材料。在沉積的過程中，兩個或多個化學氣相前驅體在基底表面發生化學反應，從而產生固體膜。原子層沉積設備采用橫向反應腔結合惰性氣體輸運系統，前驅體通過載氣輸運極短的脈沖進入到反應腔體，循環往復實現一層一層的生長。

原子層沉積技術是一種以單原子膜形式在基底表面生長薄膜材料的方法，是制備薄膜的重要方法之一。其特點是自我限制，這也決定了原子層沉積技術具有高精度厚度控制、優良的均勻性和良好的保形性等諸多優點，特別擅長高深寬比圖形填充。原子層沉積技術廣泛應用于HKMG、doublepattern、dielectric、memory等領域。該技術已成為制備各種功能性薄膜的重要手段，并且突破了反應室熱場和流場控制技術、等離子體生成與控制技術、脈沖射頻快速調頻匹配技術、高效無損原位清洗技術、軟件控制技術等關鍵技術。

2、粉末包覆原子層沉積設備的發展

平面半導體原子層沉積技術已經非常成熟，但好多人總是想用原子層沉積設備來處理粉末樣品。事實上，這種方法也是完全可行的，但是平面原子層沉積設備和粉末ALD設備之間的區別很大。

平面ALD技術自20世紀90年代被廣泛應用于半導體行業以來，其技術發展越來越成熟，形成了多元化的ALD技術。粉末材料的超高比表面積決定了前驅體的使用將幾何增加，每個周期將持續更長時間。因此，前驅體注入系統需要準確地注入大量的前驅體，這對反應腔設計有很高的要求。而平面原子層沉積設備的室內設計主要是為了促進前驅體的擴散，提高工藝效率，所以反應腔設計盡可能小，而粉末ALD技術是對設備提出了更高的要求，可以應用從納米到毫米的粉末，實現從單原子層到納米的涂層。經過科學家的不懈努力，用于粉末材料的ALD涂層技術也日益成熟，主要包括：流化床、旋轉床、振動床，并開發了工業包裝覆蓋技術，可實現噸處理量。

這種高精度的包覆技術已被證明可以用來制備各種成分和納米結構及復雜的結構，包括：單原子/集群催化劑、鋰材料表面涂層、藥物制劑流動性提高、金屬粉末表面鈍化和選擇性原子層沉積等。