Технология атомно-слоевого осаждения (atomic layer deposition, ALD) компании Picosun

Что такое атомно-слоевое осаждение (atomic layer deposition, ALD)?

Самая сложная технология тонкопленочного покрытия на сегодняшний день

Атомно-слоевое осаждение (ALD) представляет собой усовершенствованный способ получения тонкопленочного покрытия для изготовления ультратонких, исключительно однородных и конформных слоев материала для многих прикладных задач. В ALD используются последовательные самоограниченные и поверхностно контролируемые газофазные химические реакции для управления нарастанием пленки нанометровой/субнанометровой толщины. В виду того, что реакция происходит на поверхности и газы не вступают в реакцию до соприкосновения с поверхностью, и пленка нарастает за счет последовательного наложения слоев атомов на поверхность материала. Благодаря этому механизму пленка ALD отличается плотностью, отсутствием трещин, дефектов и микроканалов. Ее толщину, а также структурные и химические характеристики можно точно регулировать на уровне атомов. Процесс ALD отличается цифровой воспроизводимостью и может осуществляться при относительно низких температурах. Это позволяет создавать не только слои из одного материала, но и слои с добавками, смешанные и фракционированные слои, а также наноламинаты. При этом низкая температура технологического процесса позволяет наносить покрытие на чувствительные материалы, такие как пластик и полимеры. В технологии ALD используется обширный перечень материалов, от оксидов, нитридов, фторидов, карбидов и сульфидов до трехкомпонентных соединений, металлов (включая благородные), гибридных материалов и полимеров.

ALD — поддержка мобильности и коммуникаций в современном мире

В течение нескольких последних лет количество сфер применения ALD выросло по экспоненте. В силу закона Мура и постоянного уменьшения размера устройств на интегральных микросхемах ALD является единственным способом, позволяющим наносить достаточно тонкие функциональные слои материала, которые при этом отличаются максимальным качеством, однородностью, конформностью и структурным единством. Этими слоями можно покрывать элементы нанометрового размера и структуры с большими аспектными отношениями, которые повсеместно встречаются в современных запоминающих устройствах, логических элементах и жестких дисках. Проще говоря, технология ALD обеспечивает существование современных телекоммуникационных устройств и все более компактных и производительных компьютеров.

Технология ALD все чаще используется в мировой промышленности

Помимо компонентов на интегральных микросхемах, технологию ALD можно применять в других отраслях, таких как крупномасштабное производство датчиков, светодиодов и других устройств на полупроводниках группы III-V, а также MEMS (микроэлектромеханические системы). Пленки ALD применяются также в оптике и в оптоэлектронике, для защиты от потускнения и коррозии, а также для получения энергии из возобновляемых источников (например, солнечная энергетика). Эта технология позволяет создавать инновационные решения для хранения и производства энергии (например, передовые тонкопленочные элементы питания и топливные элементы), выполнять биосовместимую и биоактивную поверхностную функционализацию медицинских приборов и имплантов, производить экологичные упаковочные материалы, влаго- и газонепроницаемые слои, декоративные покрытия, и гидрофобные или гидрофильные покрытия.