Vad är en atomlageravsättning?
Atomskiktsavsättning är en kemisk process som används vid tillverkning av mikroprocessorer, optiska filmer och andra syntetiska och organiska tunna filmer för sensorer, medicintekniska produkter och avancerad elektronik där ett lager av material endast några få atomer i tjocklek är exakt deponerade på ett substrat. Det finns flera tillvägagångssätt och metoder för deponering av atomlager, och det har blivit ett viktigt inslag i nanoteknologiforskning och materialvetenskaplig forskning inom elektroteknik, energi och medicinska tillämpningar. Processen involverar ofta atomskiktsepitaxi eller molekylskiktsepitaxi, där ett mycket tunt skikt av kristallint substans i form av en metall eller halvledande kiselförening är fäst vid ytan av ett tjockare skikt av liknande material.
Tunnfilmavlagring är ett område inom produktforskning och produktion som kräver expertis från flera vetenskapliga disciplarLinjer på grund av det fina kontrollskiktet som måste utövas för att producera användbara enheter och material. Det involverar ofta forskning och utveckling inom fysik, kemi och olika typer av teknik från mekanisk till kemiteknik. Forskning inom kemi avgör hur kemiska processer äger rum vid atom- och molekylnivåer och vad de självbegränsande faktorerna är för tillväxt av kristaller och metalloxider, så att atomskiktavsättning kan konsekvent producera skikt med enhetliga egenskaper. Kemiska reaktionskamrar för atomlageravsättning kan producera avsättningshastigheter på 1,1 angström, eller 0,11 nanometrar av material per reaktionscykel, genom att kontrollera mängden olika reaktantkemikalier och kammarens temperatur. Vanliga kemikalier som används i sådana processer inkluderar kiseldioxid, SIO 2 ; Magnesiumoxid, Mgo; och tantalnitrid, solbränna.
En liknande form av tunnfilmavlagringsteknik används för att odla organiska filmer, som vanligtvisBörjar med fragment av organiska molekyler såsom olika typer av polymerer. Hybridmaterial kan också produceras med användning av organiska och oorganiska kemikalier för användning i produkter som stentar som kan placeras i mänskliga blodkärl och belagda med tidsfrisläppande mediciner för att bekämpa hjärtsjukdomar. Alberta -forskare vid National Institute of Nanotechnology i Kanada har skapat ett liknande tunt filmskikt med en traditionell rostfritt stålstent för att stötta öppna kollapsade artärer från och med 2011. Stålstålen i rostfritt stål är belagt med ett tunt skikt av glasskilot som används som ett underlag som ska binda sockolhydratmaterial som är ungefär 60 atomiska layer i tjocklek. Kolhydratet interagerar sedan med immunsystemet på ett positivt sätt för att förhindra kroppen från att utveckla ett avstötningssvar på närvaron av stålstenten i artären.
Det finns hundratals kemiska föreningar som används i atomlageravlagring och de tjänar många syften. En av de mest wIdely undersökt från och med 2011 är utvecklingen av dielektriska material med hög-K i den integrerade kretsindustrin. När transistorerna blir mindre och mindre, ner under 10 nanometerstorleken, gör en process som kallas kvanttunnel där elektriska laddningar läcker över isolerande barriärer traditionell användning av kiseldioxid för transistorer opraktiska. Dielektriska materialfilmer med hög-K som testas i atomlageravlagring som ersättare inkluderar zirkoniumdioxid, zno 2 ; Hafnium -dioxid, HFO 2 ; och aluminiumoxid, al 2 o