Wat is een afzetting van een atoomlaag?

Atomische laagafzetting is een chemisch proces dat wordt gebruikt bij de productie van microprocessors, optische films en andere synthetische en organische dunne films voor sensoren, medische apparaten en geavanceerde elektronica waar een laag materiaal slechts enkele atomen in dikte wordt afgezet op een substraat. Er zijn verschillende benaderingen en methoden voor het afzetten van atomaire lagen en het is een essentieel kenmerk geworden van onderzoek en onderzoek naar onderzoek naar nanotechnologie in elektrotechniek, energie en medische toepassingen. Het proces omvat vaak atomaire laag epitaxie of epitaxie van moleculaire laag, waarbij een zeer dunne laag kristallijne substantie in de vorm van een metaal of halfgeleidende siliciumverbinding wordt bevestigd aan het oppervlak van een dikkere laag vergelijkbaar materiaal.

dunne-filmafzetting is een gebied van productonderzoek en productie dat de expertise van verschillende wetenschappelijke discussie vereistLijnen vanwege de fijne besturingslaag die moet worden uitgeoefend om nuttige apparaten en materialen te produceren. Het omvat vaak onderzoek en ontwikkeling in de natuurkunde, chemie en verschillende soorten engineering van mechanische tot chemische technologie. Onderzoek in chemie bepaalt hoe chemische processen plaatsvinden op atomaire en moleculaire niveaus en wat de zelfbeperkende factoren zijn voor de groei van kristallen en metalen oxiden, zodat de afzetting van atoomlaags consequent lagen kan produceren met uniforme kenmerken. Chemische reactiekamers voor de afzetting van atoomlaag kunnen afzettingssnelheden van 1,1 angstroms produceren, of 0,11 nanometer materiaal per reactiecyclus, door de hoeveelheid verschillende reactantchemicaliën en de temperatuur van de kamer te regelen. Gemeenschappelijke chemicaliën die in dergelijke processen worden gebruikt, omvatten siliciumdioxide, SIO ₂ ; magnesiumoxide, MGO; en tantalum nitride, tan.

Een vergelijkbare vorm van dunne filmafzettingstechniek wordt gebruikt om organische films te laten groeien, die meestalbegint met fragmenten van organische moleculen zoals verschillende soorten polymeren. Hybride materialen kunnen ook worden geproduceerd met behulp van organische en anorganische chemicaliën voor gebruik in producten zoals stents die kunnen worden geplaatst in menselijke bloedvaten en gecoat met tijdafgifte medicijnen om hartaandoeningen te bestrijden. Alberta -onderzoekers van het National Institute of Nanotechnology in Canada hebben een vergelijkbare dunne filmlaag gecreëerd met een traditionele roestvrijstalen stent om samengevouwen slagaders te steunen vanaf 2011. De roestvrijstalen stent is bedekt met een dunne laag glazen silica die wordt gebruikt als een substraat om suiker -carbohydratatiemateriaal te binden dat ongeveer 60 atoomlagen in de dikte is. De koolhydraten interageren vervolgens op een positieve manier met het immuunsysteem om te voorkomen dat het lichaam een ​​afstotingsreactie ontwikkelt op de aanwezigheid van de stalen stent in de slagader.

Er worden honderden chemische verbindingen gebruikt in de afzetting van atoomlaag en ze dienen talloze doeleinden. Een van de meest WVanaf 2011 is de ontwikkeling van high-K diëlektrische materialen in de geïntegreerde circuitindustrie idely onderzocht. Naarmate transistoren kleiner en kleiner worden, onder de grootte van 10 nanometer, een proces dat bekend staat als kwantumtunneling waar elektrische ladingen lekken over isolerende barrières, maakt het traditionele gebruik van siliciumdioxide voor transistoren onpraktisch. High-K diëlektrische materiaalfilms die worden getest in de afzetting van atomaire laag als vervangingen omvatten zirkoniumdioxide, ZnO ₂ ; Hafnium -dioxide, hfo ₂ ; en aluminiumoxide, AL ₂ o ₃ , omdat deze materialen een veel betere weerstand tegen tunneling vertonen.