Co to jest osadzanie warstwy atomowej?
Odkładanie warstwy atomowej jest procesem chemicznym stosowanym w produkcji mikroprocesorów, filmów optycznych i innych syntetycznych i organicznych cienkich warstw dla czujników, urządzeń medycznych i zaawansowanej elektroniki, w której warstwa materiału tylko kilka atomów o grubości jest dokładnie zdeptowana na podłożu. Istnieje kilka podejść i metod osadzania warstw atomowych i stało się to istotną cechą badań nad nanotechnologicznymi badaniami i materiałami naukami w zakresie inżynierii elektrycznej, energii i zastosowań medycznych. Proces ten często obejmuje epitaksję warstwy atomowej lub epitaxy warstwy molekularnej, w której bardzo cienka warstwa substancji krystalicznej w postaci metalu lub półprzewodnikowego związku krzemowego jest przymocowana do powierzchni grubszej warstwy o podobnym materiale.
Osadzanie cienkopilności to obszar badań produktów i produkcji, który wymaga wiedzy specjalistycznej kilku dyscyplin naukowąLinie z powodu cienkiej warstwy kontroli, które należy wykonać w celu wytworzenia przydatnych urządzeń i materiałów. Często obejmuje badania i rozwój fizyki, chemii i różnego rodzaju inżynierii od inżynierii mechanicznej po chemikalia. Badania w chemii określają, w jaki sposób zachodzą procesy chemiczne na poziomach atomowych i molekularnych oraz jakie są czynniki samoograniczone dla wzrostu kryształów i tlenków metalicznych, dzięki czemu osadzanie warstwy atomowej może konsekwentnie wytwarzać warstwy o jednolitych cechach. Chemiczne komory reakcji dla odkładania warstwy atomowej mogą wytwarzać szybkości osadzania 1,1 angstromu lub 0,11 nanometrów materiału na cykl reakcji, poprzez kontrolowanie ilości różnych chemikaliów reagujących i temperatury komory. Typowe chemikalia stosowane w takich procesach obejmują dwutlenek krzemu, SiO 2 ; Tlenek magnezu, MGO; i azotek tantalum, tan.
Podobna forma techniki osadzania się cienkiego filmu służy do uprawy folii organicznych, co zwykleZaczyna się od fragmentów cząsteczek organicznych, takich jak różne rodzaje polimerów. Materiały hybrydowe mogą być również wytwarzane przy użyciu organicznych i nieorganicznych chemikaliów do stosowania w produktach takich jak stenty, które można umieścić w ludzkich naczyniach krwionośnych i pokryte lekami w czasie uwalniania w celu zwalczania chorób serca. Naukowcy z Alberta z National Institute of Nanotechnology w Kanadzie stworzyli podobną cienką warstwę folii z tradycyjnym stentem ze stali nierdzewnej do proponowania otwartych zawalonych tętnic od 2011 roku. Stent ze stali nierdzewnej jest pokryty cienką warstwą szklanej krzemionki, która jest stosowana jako podłoże do wiązania cukierniczego materiału węglowodanowego, który jest około 60 warstw atomowych w grubości. Węglowodany następnie oddziałuje z układem odpornościowym w pozytywny sposób, aby zapobiec rozwinięciu odpowiedzi odrzucenia na obecność stalowego stentu w tętnicy.
Istnieją setki związków chemicznych stosowanych w osadzaniu warstwy atomowej i służą one licznym celom. Jeden z najbardziej wIdentynowane badane od 2011 r. Jest rozwojem materiałów dielektrycznych o wysokiej k w zintegrowanym przemyśle obwodów. Ponieważ tranzystory stają się coraz mniejsze, poniżej rozmiaru 10 nanometru, proces zwany tunelowaniem kwantowym, w którym ładunki elektryczne wyciekły między barierami izolacyjnymi, powoduje, że tradycyjne stosowanie dwutlenku krzemu dla tranzystorów jest niepraktyczne. Filmy materiału dielektrycznego o wysokiej K badane w odkładaniu warstwy atomowej jako zamienniki obejmują dwutlenek cyrkonu, ZnO 2 ; Dwutlenek hafnium, HFO