Was ist eine Atomschichtabscheidung?

Atomschichtabscheidung ist ein chemisches Verfahren zur Herstellung von Mikroprozessoren, optischen Filmen und anderen synthetischen und organischen Dünnfilmen für Sensoren, medizinische Geräte und fortschrittliche Elektronik, bei der eine Materialschicht nur wenige Atome in Dicke genau auf eine abgelagert wirdSubstrat.Es gibt mehrere Ansätze und Methoden zur Ablagerung von Atomschichten, und es ist zu einem wesentlichen Merkmal der Forschung und Materialwissenschaft der Nanotechnologie in Elektrotechnik, Energie und medizinischen Anwendungen geworden.Das Verfahren umfasst häufig die Epitaxie der Atomschicht-Epitaxie oder eine molekulare Schicht-Epitaxie, wobei eine sehr dünne Schicht kristalliner Substanz in Form eines Metalls oder einer halbleitenden Siliziumverbindung an der Oberfläche einer dickeren Schicht ähnlichem Material befestigt ist.Ein Bereich der Produktforschung und -produktion, das das Know -how mehrerer wissenschaftlicher Disziplinen aufgrund der feinen Kontrollschicht erfordert, die ausgeübt werden muss, um nützliche Geräte und Materialien zu produzieren.Es beinhaltet häufig Forschung und Entwicklung in Physik, Chemie und verschiedenen Arten des Ingenieurwesens vom Maschinenbau bis zum Chemieingenieurwesen.Die Forschung in der Chemie bestimmt, wie chemische Prozesse auf atomarer und molekularer Ebene stattfinden und welche selbstlimitierenden Faktoren das Wachstum von Kristallen und Metalloxiden sind, sodass die Ablagerung der Atomschicht konsistent Schichten mit gleichmäßigen Eigenschaften erzeugen kann.Chemische Reaktionskammern für die Ablagerung der Atomschicht können Ablagerungsraten von 1,1 Angstromen oder 0,11 Materialdarpern pro Reaktionszyklus erzeugen, indem die Menge verschiedener Reaktantenchemikalien und die Temperatur der Kammer gesteuert werden.Gemeinsame Chemikalien, die in solchen Prozessen verwendet werden, umfassen Siliziumdioxid, SiO

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;Magnesiumoxid, mgo;und Tantalnitrid, Tan. Eine ähnliche Form der Dünnfilm -Abscheidungstechnik wird zum Anbau organischer Filme verwendet, die normalerweise mit Fragmenten organischer Moleküle wie verschiedenen Arten von Polymeren beginnt.Hybridmaterialien können auch unter Verwendung von organischen und anorganischen Chemikalien zur Verwendung in Produkten wie Stents hergestellt werden, die in menschlichen Blutgefäßen platziert und mit Zeitfreisetzungsmedikamenten zur Bekämpfung von Herzerkrankungen beschichtet werden können.Alberta -Forscher des Nationalen Instituts für Nanotechnologie in Kanada haben eine ähnliche Dünnfilmschicht mit einem traditionellen Stent aus Edelstahl geschaffen.Substrat, an das Zuckerkohlenhydratmaterial bin, das ungefähr 60 Atomschichten in der Dicke enthält.Das Kohlenhydrat interagiert dann positiv mit dem Immunsystem, um zu verhindern, dass der Körper eine Abstoßungsreaktion auf das Vorhandensein des Stahlstents in der Arterie entwickelt.

Es gibt Hunderte chemischer Verbindungen,.Eines der am weitesten recherchierten ab 2011 ist die Entwicklung von dielektrischen Materialien mit hohem K in der integrierten Schaltungsbranche.Wenn Transistoren immer kleiner werden, unterhalb der 10 Nanometergröße, ein Prozess, der als Quantentunnel bekannt ist, bei dem elektrische Ladungen über Isolierbarrieren hinweg auslaufen, macht die traditionelle Verwendung von Siliziumdioxid für Transistoren unpraktisch.Hoch-k-dielektrische Materialfilme, die in der Atomschichtabscheidung als Ersatz getestet werden, umfassen Zirkoniumdioxid, ZnO

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;Hafnium -Dioxid, Hfo ₂ ;und Aluminiumoxid, al ₂ o ₃ , da diese Materialien eine viel bessere Widerstand gegen Tunneln zeigen.