Sự lắng đọng lớp nguyên tử là gì?

Sự lắng đọng lớp nguyên tử là một quá trình hóa học được sử dụng trong việc sản xuất bộ vi xử lý, màng quang và các màng mỏng tổng hợp và hữu cơ khác cho các cảm biến, thiết bị y tế và các thiết bị điện tử tiên tiến trong đó một lớp vật liệu chỉ có một vài nguyên tử có độ dày chính xáccơ chất.Có một số phương pháp và phương pháp để gửi các lớp nguyên tử, và nó đã trở thành một đặc điểm thiết yếu của nghiên cứu công nghệ nano và nghiên cứu khoa học vật liệu về kỹ thuật điện, năng lượng và ứng dụng y tế.Quá trình này thường liên quan đến epitax của lớp nguyên tử hoặc epitaxy lớp phân tử, trong đó một lớp chất tinh thể rất mỏng ở dạng hợp chất silicon kim loại hoặc bán dẫn được gắn vào bề mặt của một lớp dày hơn của vật liệu tương tự.Một lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất sản phẩm đòi hỏi chuyên môn của một số ngành khoa học do lớp kiểm soát tốt phải được thực hiện để sản xuất các thiết bị và vật liệu hữu ích.Nó thường liên quan đến nghiên cứu và phát triển về vật lý, hóa học và các loại kỹ thuật khác nhau từ cơ học đến kỹ thuật hóa học.Nghiên cứu về hóa học xác định cách thức các quá trình hóa học diễn ra ở cấp độ nguyên tử và phân tử và các yếu tố tự giới hạn là gì cho sự phát triển của tinh thể và oxit kim loại, do đó, sự lắng đọng lớp nguyên tử có thể tạo ra các lớp có đặc điểm đồng đều.Các buồng phản ứng hóa học để lắng đọng lớp nguyên tử có thể tạo ra tốc độ lắng đọng 1,1 angstroms, hoặc 0,11 nanomet của vật liệu trên mỗi chu kỳ phản ứng, bằng cách kiểm soát lượng hóa chất phản ứng khác nhau và nhiệt độ của buồng.Các hóa chất phổ biến được sử dụng trong các quá trình như vậy bao gồm silicon dioxide, SiO 2

;oxit magiê, MGO;và tantalum nitride, tan. Một dạng tương tự của kỹ thuật lắng đọng màng mỏng được sử dụng để phát triển màng hữu cơ, thường bắt đầu với các đoạn của các phân tử hữu cơ như các loại polyme khác nhau.Vật liệu lai cũng có thể được sản xuất bằng cách sử dụng các hóa chất hữu cơ và vô cơ để sử dụng trong các sản phẩm như stent có thể được đặt trong các mạch máu người và phủ thuốc giải phóng thời gian để chống lại bệnh tim.Các nhà nghiên cứu của Alberta tại Viện công nghệ nano quốc gia ở Canada đã tạo ra một lớp màng mỏng tương tự với stent thép không gỉ truyền thống để chống lại các động mạch bị sụp đổ vào năm 2011. Stent Stain Stent được phủ một lớp silica thủy tinh mỏng được sử dụng làmChất nền để liên kết vật liệu carbohydrate đường có độ dày khoảng 60 lớp.Carbohydrate sau đó tương tác với hệ thống miễn dịch theo cách tích cực để ngăn chặn cơ thể phát triển phản ứng từ chối với sự hiện diện của stent thép trong động mạch. Có hàng trăm hợp chất hóa học được sử dụng trong lắng đọng lớp nguyên tử và chúng phục vụ nhiều mục đích.Một trong những nghiên cứu được nghiên cứu rộng rãi nhất vào năm 2011 là sự phát triển của vật liệu điện môi K cao trong ngành công nghiệp mạch tích hợp.Khi các bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn, xuống dưới kích thước 10 nanomet, một quá trình được gọi là đường hầm lượng tử trong đó điện tích rò rỉ trên các rào cản cách điện làm cho việc sử dụng silicon dioxide truyền thống cho các bóng bán dẫn không thực tế.Các màng vật liệu điện môi cao K đang được thử nghiệm trong sự lắng đọng lớp nguyên tử khi thay thế bao gồm zirconium dioxide, ZnO

2;Hafnium dioxide, HFO

2;và oxit nhôm, al ₂ o 3, vì các vật liệu này thể hiện khả năng kháng đường hầm tốt hơn nhiều.