원자 층 증착은 무엇입니까?
원자 층 증착은 마이크로 프로세서, 광학 필름 및 센서, 의료 기기 및 첨단 전자 기기를위한 기타 합성 및 유기 박막의 제조에 사용되는 화학 공정으로 두께가 몇 원자에 불과한 재료 층이 기판에 정밀하게 증착됩니다. . 원자 층을 증착하기위한 몇 가지 접근법과 방법이 있으며, 이는 전기 공학, 에너지 및 의료 응용 분야에서 나노 기술 연구 및 재료 과학 연구의 필수 기능이되었습니다. 이 공정은 종종 원자 층 에피 택시 또는 분자 층 에피 택시를 포함하는데, 여기서 금속 또는 반도체 실리콘 화합물 형태의 매우 얇은 결정질 층이 유사한 물질의 더 두꺼운 층의 표면에 부착된다.
박막 증착은 유용한 장치와 재료를 생산하기 위해 미세한 제어 층으로 인해 여러 과학 분야의 전문 지식이 필요한 제품 연구 및 생산 분야입니다. 물리, 화학 및 기계 공학에서 화학 공학에 이르기까지 다양한 유형의 공학 연구 및 개발이 종종 포함됩니다. 화학 연구는 원자 및 분자 수준에서 화학 공정이 어떻게 일어나는지, 결정 및 금속 산화물의 성장에 대한 자체 제한 요소가 무엇인지 결정하여 원자 층 증착이 균일 한 특성을 가진 층을 일관되게 생산할 수 있도록합니다. 원자 층 증착을위한 화학 반응 챔버는 다양한 반응물 화학 물질의 양 및 챔버의 온도를 제어함으로써 반응 사이클 당 1.1 옹스트롬 또는 0.11 나노 미터의 물질의 증착 속도를 생성 할 수있다. 이러한 공정에 사용되는 일반적인 화학 물질은 이산화 규소, SiO2; 산화 마그네슘, MgO; 탄탈륨 질화물, TaN.
유기 박막을 성장시키기 위해 유사한 형태의 박막 증착 기술이 사용되는데, 이는 일반적으로 다양한 유형의 중합체와 같은 유기 분자의 단편으로 시작한다. 하이브리드 물질은 또한 인간의 혈관에 배치 될 수있는 스텐트와 같은 제품에 사용하기 위해 유기 및 무기 화학 물질을 사용하여 생산 될 수 있고 심장 질환을 퇴치하기 위해 방출 약물로 코팅 될 수있다. 캐나다 국립 나노 기술 연구소 (National Institute of Nanotechnology)의 앨버타 (Alberta) 연구원들은 2011 년 현재 개방 된 붕괴 된 동맥을지지하기 위해 전통적인 스테인리스 스틸 스텐트와 유사한 박막층을 만들었습니다. 스테인리스 스틸 스텐트는 두께가 대략 60 원자 층인 당 탄수화물 물질에 결합하는 기질. 그런 다음 탄수화물은 신체가 동맥에있는 강철 스텐트의 존재에 대한 거부 반응을 일으키지 않도록 긍정적 인 방식으로 면역계와 상호 작용합니다.
원자 층 증착에 사용되는 수백 가지 화합물이 있으며 많은 목적을 제공합니다. 2011 년 현재 가장 널리 연구 된 것 중 하나는 집적 회로 산업에서 고유 전율 유전체 재료의 개발입니다. 트랜지스터가 10 나노 미터 크기 아래로 점점 작아지면서 절연 장벽을 가로 질러 전하가 누출되는 양자 터널링 (quantum tunneling)으로 알려진 프로세스는 트랜지스터에 이산화 규소를 사용하는 것이 비현실적입니다. 대체물로서 이산화 지르코늄, ZnO 2 ; 이산화 하프늄, HfO 2 ; 및 이들 물질이 터널링에 대해 훨씬 더 우수한 저항성을 나타 내기 때문에 산화 알루미늄, Al2O3.