การทับถมของอะตอมมิกเป็นกระบวนการทางเคมีที่ใช้ในการผลิตไมโครโพรเซสเซอร์ฟิล์มออปติคัลและฟิล์มบางและสังเคราะห์อินทรีย์อื่น ๆ สำหรับเซ็นเซอร์อุปกรณ์การแพทย์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงที่ชั้นของวัสดุมีความหนาเพียงไม่กี่อะตอมบนพื้นผิว . มีหลายวิธีและวิธีการฝากชั้นอะตอมและมันได้กลายเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของการวิจัยนาโนเทคโนโลยีและการวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าพลังงานและการใช้งานทางการแพทย์ กระบวนการนี้มักเกี่ยวข้องกับ epitaxy layer ของอะตอมหรือ epitaxy layer ของโมเลกุลซึ่งเป็นชั้นบาง ๆ ของสารผลึกในรูปแบบของโลหะหรือสารกึ่งตัวนำซิลิกอนถูกแนบกับพื้นผิวของชั้นหนาของวัสดุที่คล้ายกัน
การเคลือบฟิล์มแบบบางเป็นพื้นที่ของการวิจัยและผลิตผลิตภัณฑ์ที่ต้องใช้ความเชี่ยวชาญของสาขาวิทยาศาสตร์หลายแห่งเนื่องจากชั้นควบคุมที่ดีซึ่งต้องใช้เพื่อผลิตอุปกรณ์และวัสดุที่มีประโยชน์ มันมักจะเกี่ยวข้องกับการวิจัยและพัฒนาในฟิสิกส์เคมีและวิศวกรรมประเภทต่าง ๆ จากวิศวกรรมเครื่องกลวิศวกรรมเคมี การวิจัยทางเคมีกำหนดว่ากระบวนการทางเคมีเกิดขึ้นที่ระดับอะตอมและระดับโมเลกุลอย่างไรและปัจจัยที่ จำกัด ตัวเองสำหรับการเติบโตของผลึกและโลหะออกไซด์เพื่อให้การสะสมของชั้นอะตอมสามารถผลิตชั้นอย่างสม่ำเสมอด้วยลักษณะที่สม่ำเสมอ ห้องปฎิกิริยาทางเคมีสำหรับการสะสมชั้นปรมาณูสามารถสร้างอัตราการสะสมของ 1.1 อังสตรอมromsหรือ 0.11 นาโนเมตรของวัสดุต่อวงจรการเกิดปฏิกิริยาโดยการควบคุมปริมาณของสารเคมีสารตั้งต้นต่างๆและอุณหภูมิของห้อง สารเคมีทั่วไปที่ใช้ในกระบวนการดังกล่าว ได้แก่ ซิลิกอนไดออกไซด์ SiO 2 ; แมกนีเซียมออกไซด์ MgO; และแทนทาลัมไนไตรด์, TaN
เทคนิคการสะสมฟิล์มบาง ๆ ในรูปแบบที่คล้ายกันนั้นถูกนำมาใช้ในการปลูกฟิล์มอินทรีย์ซึ่งมักเริ่มต้นด้วยชิ้นส่วนของโมเลกุลอินทรีย์เช่นโพลิเมอร์ชนิดต่าง ๆ วัสดุไฮบริดยังสามารถผลิตได้โดยใช้สารเคมีอินทรีย์และอนินทรีย์สำหรับใช้ในผลิตภัณฑ์เช่นขดลวดที่สามารถวางในเส้นเลือดมนุษย์และเคลือบด้วยยาคลายเวลาเพื่อต่อสู้กับโรคหัวใจ นักวิจัยของอัลเบอร์ตาที่สถาบันนาโนเทคโนโลยีแห่งชาติแคนาดาได้สร้างชั้นฟิล์มบางที่คล้ายกันซึ่งมีสเตนเลสสตีลแบบดั้งเดิมเพื่อค้ำยันหลอดเลือดแดงที่ยุบตัวลงในปี 2554 สเตนเลสสตีลเคลือบด้วยซิลิก้าแก้วบาง ๆ พื้นผิวที่จะผูกวัสดุคาร์โบไฮเดรตน้ำตาลที่มีความหนาประมาณ 60 ชั้นอะตอม คาร์โบไฮเดรตจะทำปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกันในทางบวกเพื่อป้องกันไม่ให้ร่างกายตอบสนองการปฏิเสธต่อการมีอยู่ของสเตนเลสสตีลในหลอดเลือดแดง
มีสารเคมีหลายร้อยชนิดที่ใช้ในการสะสมชั้นอะตอมและมีวัตถุประสงค์มากมาย หนึ่งในการวิจัยอย่างกว้างขวางที่สุดในปี 2011 คือการพัฒนาวัสดุอิเล็กทริกสูงในอุตสาหกรรมวงจรรวม เมื่อทรานซิสเตอร์มีขนาดเล็กลงและเล็กลงต่ำกว่าขนาด 10 นาโนเมตรกระบวนการที่เรียกว่าอุโมงค์ควอนตัมที่ประจุไฟฟ้ารั่วผ่านกำแพงที่เป็นฉนวนทำให้การใช้ซิลิคอนไดออกไซด์แบบดั้งเดิมสำหรับทรานซิสเตอร์ไม่สามารถทำได้ ฟิล์มวัสดุอิเล็กทริกสูง -k ที่ถูกทดสอบในการสะสมชั้นอะตอมเป็นสิ่งทดแทน ได้แก่ เซอร์โคเนียมไดออกไซด์, ZnO 2 ; แฮฟเนียมไดออกไซด์ HfO 2 ; และอลูมิเนียมออกไซด์, Al 2 O 3 , เป็นวัสดุเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความต้านทานที่ดีกว่ามากในการขุดอุโมงค์
