原子層沉積 (ALD) 是化學氣相沉積 (CVD ) 的一個子集，它使用循環沉積循環。與其他類型的 CVD 反應是連續的不同，ALD 反應是在單獨的步驟中進行的，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 技術使用生長速率和處理時間來確定層厚度，而 ALD 則通過沉積循環總數來控制層厚度。

空間 ALD 和時間 ALD是 ALD 的兩種主要類型。在臨時 ALD 中，載氣和兩種（或多種）氣體反應物在不同的階段中相繼使用。在空間 ALD 中，基板被移動到單獨的生長室中，以便各個反應氣體永遠不會相互接觸。一些 ALD 系統被認為是熱系統，而其他系統則被認為是等離子體增強系統。熱系統需要更高的工作溫度，而等離子體增強 ALD 更適合低溫應用，因為反應物是基于等離子體的。ALD 用于制造太陽能電池、納米結構、微電子器件、生物醫學器件、耐腐蝕涂層、金屬薄膜、DRAM 電容器、滲透屏障等。

ALD 應用需要精確的壓力控制以及一致且可重復的載氣和反應氣體流量，以保持穩定操作。接下來，我們將討論 Alicat 的質量流量控制器和壓力控制器如何在各種 ALD 應用中提供一致、準確和快速的結果。

太陽能電池

由于 ALD 采用保形沉積，所有表面均均勻涂覆，因此特別適合太陽能電池結構。ALD 用于制造各種類型的太陽能電池，包括工業硅、薄膜、有機和量子點類型。ALD 對于表面鈍化層的形成特別重要。ALD 的應用始于使用 Al 2 O 3的硅太陽能電池構造，其形成的表面鈍化層可顯著提高硅太陽能電池的效率。

為了使 ALD 正常運行，必須在運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門設計的功能，用于 ALD 系統的背壓調節。這些壓力控制器的 He泄漏率僅為 10e -9 atm-cc/sec，控制響應時間為 30 ms，可防止 ALD 沉積室的不當混合和污染。

正如在其他 CVD 應用中一樣，Alicat 的MC 系列質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，這種污染可能會抑制需要純反應物和載氣的 ALD 正常操作。

生物醫學設備

ALD 用于將各種薄膜沉積到生物醫學設備上，例如生物電子學、植入物、生物傳感器、藥物輸送設備、組織工程支架和生物測定設備。由于 ALD 領域的技術進步（例如低溫 ALD），現在可以在各種生物醫學應用中使用更多的有機基質。

Alicat 的MCV 系列真空氣體質量流量控制器包括一個氣動強制截止閥，可確保無泄漏，并且對于 98 多種氣體和 20 種定制氣體，其 NIST 可追蹤精度高達讀數的 ±0.5% 或滿量程的 ±0.1% -定義的氣體混合物。

半導體

ALD 的另一個應用是半導體制造。摩爾定律解釋了晶體管的尺寸如何不斷減小，從而使計算機的速度和能力大約每兩年就會翻一番。ALD技術發展對于維持摩爾定律很重要。目前，半導體制造使用 ALD 來完成高 k 電介質和減少柵極氧化物厚度等任務。展望未來，ALD 對于使用片材、管材或線材結構的低維半導體非常重要，例如石墨烯、WSe2、碳納米管和半導體納米線，這些半導體納米線使用保形高 k 柵極氧化物涂層來最大限度地減少對低維材料特性的破壞。因此，隨著時間的推移，隨著不斷的研究和擴展，ALD 有望對半導體行業變得更加有用。

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

金屬薄膜

ALD 廣泛應用的另一個行業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行精加工，以便在儲存過程中達到適當的陽光屏蔽和阻隔性能。

額外支持

無論您的工藝需要精密度、可重復性、準確度、定制還是自動化，Alicat 的質量流量控制器和壓力控制器都能為 ALD 應用提供先進技術、特別的功能和快速的結果。