Epitaksja warstwy atomowej

Epitaksja z warstwy atomowej (ALE), bardziej ogólnie znana jako osadzanie warstwy atomowej (ALD), jest wyspecjalizowaną formą wzrostu cienkiej warstwy ( epitaksja ), która zazwyczaj osadza naprzemienne monowarstwy dwóch elementów na podłożu. Uzyskana struktura sieci krystalicznej jest cienka, jednolita i dopasowana do struktury podłoża. Reagenty są doprowadzane do podłoża w postaci naprzemiennych impulsów z „martwymi” czasami pomiędzy nimi. ALE wykorzystuje fakt, że napływający materiał jest silnie związany, dopóki wszystkie miejsca dostępne dla chemisorpcji nie zostaną zajęte. Czasy martwe służą do wypłukiwania nadmiaru materiału. Jest używany głównie w produkcji półprzewodników do wzrostu cienkich warstw o ​​grubości w skali nanometrów.

Technika

Technika ta została wynaleziona w 1974 roku i opatentowana w tym samym roku (patent opublikowany w 1976) przez dr Tuomo Suntolę z fińskiej firmy Instrumentarium. Celem dr Suntoli było wyhodowanie cienkich warstw siarczku cynku w celu wytworzenia elektroluminescencyjnych płaskich wyświetlaczy panelowych . Główną sztuczką stosowaną w tej technice jest wykorzystanie samoograniczającej się reakcji chemicznej w celu dokładnej kontroli grubości osadzonej warstwy. Od samego początku ALE (ALD) urosło do globalnej technologii cienkowarstwowej, która umożliwiła kontynuację prawa Moore'a . W 2018 roku Suntola otrzymała nagrodę im Nagroda Millennium Technology Prize za technologię ALE (ALD).

W porównaniu do podstawowego chemicznego osadzania z fazy gazowej , w ALE (ALD), reagenty chemiczne są naprzemiennie pulsowane w komorze reakcyjnej, a następnie chemisorbowane w sposób nasycający na powierzchni podłoża, tworząc chemisorbowaną monowarstwę.

na przemian do komory reakcyjnej dwa komplementarne prekursory (np. Al(CH ₃ ) ₃ i H _{2 O ).} Zazwyczaj jeden z prekursorów adsorbuje się na powierzchni substratu aż do nasycenia powierzchni i dalszy wzrost nie może nastąpić, dopóki nie zostanie wprowadzony drugi prekursor. Tak więc grubość warstwy jest kontrolowana przez liczbę cykli prekursorowych, a nie przez czas osadzania, jak ma to miejsce w przypadku konwencjonalnych procesów CVD. ALD pozwala na niezwykle precyzyjną kontrolę grubości i jednorodności powłoki.

Zobacz też

• Osadzanie warstwy atomowej

Linki zewnętrzne

• Osadzanie warstw atomowych wspomagane plazmą przez grupę przetwarzania plazmy i materiałów na Politechnice w Eindhoven
• Epitaksja z warstwy atomowej – cenne narzędzie dla nanotechnologii?
• ALENET – sieć epitaksji warstwy atomowej
• Wygładzanie powierzchni mikrostruktury GaAs metodą epitaksji warstwy atomowej
• Elektrochemiczna charakterystyka osadzania warstw atomowych