原子层沉积 (ALD) 是微电子行业广泛采用的先进气相薄膜制造技术,用于晶体管和显示器等应用。25 在 ALD 中,不同的气态/汽化金属和共反应物前体被顺序脉冲输入反应腔,每个前体脉冲之后都进行惰性气体吹扫步骤,以在发生所需的表面反应后去除多余的前体分子。由于这些化学表面反应的自限性,ALD 可提供无针孔、高度均匀且保形的薄膜,并可在原子级厚度控制。用于有机薄膜的 ALD 对应方法也是最近才开发的,这种方法称为分子层沉积 (MLD)。26 MLD 采用纯有机气态/汽化前体。最重要的是,ALD 和 MLD 都是模块化的,这意味着为了沉积高质量的金属有机薄膜,可以结合使用 ALD 和 MLD 前体脉冲。 27,28 这种目前蓬勃发展的混合 ALD/MLD 技术已被用于制造数十种新型金属有机薄膜材料,这些材料表现出的有趣功能特性远远超出了纯无机或有机薄膜所能实现的功能特性。29 例如,ALD/MLD 生长的金属有机薄膜的机械性能通常比 ALD 生长的无机薄膜高出几个数量级,这在柔性电子应用等领域非常重要。30,31
摘要:卤化物钙钛矿发光二极管 (PeLED) 在下一代显示技术中具有巨大应用潜力。然而,由于高效率需要非常薄的传输层,而这些传输层在溶液处理过程中通常会因不当的润湿和干燥而出现空间不均匀性,因此扩大规模将具有挑战性。在这里,我们展示了如何使用通过原子层沉积生长的薄 Al 2 O 3 层优先覆盖不完美空穴传输层沉积的区域并与有机传输层形成混合复合材料,从而使空穴传导和注入能够通过有机空穴传输层持续进行。这具有减少异质结处非辐射复合和提高载流子选择性的双重效果,我们推断这是由于抑制了氧化铟锡和钙钛矿层之间的直接接触。我们观察到我们的 pin LED 中的电致发光外部量子效率立即从平均 9.8% 提高到 13.5%,冠军效率为 15.0%。该技术使用工业上可用的设备,可以很容易地扩展到更大的区域并纳入薄膜光伏电池等其他应用中。关键词:钙钛矿、发光二极管、原子层沉积、区域选择性、效率
摘要 零排放环保汽车采用部分或完全电动动力系统,对减少空气污染物排放和提高能源效率的需求迅速增加。先进的催化和能源材料是环保汽车尾气排放控制系统、动力锂离子电池和氢燃料电池等关键技术的重要组成部分。需要功能材料和电极的精确合成和表面改性,以满足高效的表面和界面催化以及快速的电子/离子传输。原子层沉积(ALD)是一种原子和近原子尺度的制造方法,具有精确的厚度控制、薄膜沉积的均匀性和保形性等独特特性,已成为设计和制造先进催化和能源材料的重要技术。本综述总结了ALD在金属和氧化物催化剂以及锂离子电池和燃料电池电极的可控制备和改性方面的最新进展。讨论了 ALD 制备的独特纳米结构增强的催化和电化学性能。重点介绍了用于大规模生产的 ALD 反应器的最新研究。介绍了 ALD 在未来实际应用方面的研究和开发面临的挑战,包括前体和沉积工艺研究、实际设备性能评估、大规模高效生产等。
为了满足人工智能 (AI) 和高性能计算 (HPC) 等数据密集型应用的需求,需要更紧密的集成以最大限度地减少电气互连延迟和能耗。遗憾的是,随着器件规模缩小,片上互连寄生效应变得越来越重要,因此纳米级 CMOS 技术的传统器件规模缩小正在放缓。因此,人们对 3D 异构集成技术的兴趣日益浓厚,台积电的 SoIC [1] 和 AMD 的 3D V-Cache [2] 技术就是明证。3D 异构集成技术具有高密度互连、带宽和低功耗的潜力 [3],但由于材料和小尺寸,键合技术存在局限性,这可能会带来挑战。例如,μ 凸块已采用回流或热压工艺制造,然而,随着其间距缩小,凸块下金属化 (UBM) 厚度开始成为瓶颈 [4- 5]。
原子层沉积 (ALD) 已迅速成为半导体行业的重要工具,因为它可以在低温下提供高度保形、可精确调节的涂层,厚度控制在亚纳米级。因此,ALD 是一种将电介质集成到先进光电子器件中的强大方法,并且对于实现新兴的非平面电子设备至关重要。[1] 特别是,可以通过 ALD 在结构化表面上保形生长的非晶态氧化铝 (AlO x ) 广泛用于半导体技术的电介质和化学钝化、[2] 跨硅 (Si) 太阳能电池界面的载流子选择性电荷转移、[3] 非平面场效应晶体管中的栅极电介质、[4] 以及扩散屏障和保护涂层。[5] 当用作 Si 场效应钝化的表面涂层时,ALD AlO x 会引入
原子层沉积允许精确控制膜厚度和形式。它是高纵横比结构(例如3D NAND记忆)的关键推动因素,因为它的自限性行为比传统过程更高的合并性。然而,随着纵横比的增加,经常发生与完全保征的偏差,需要全面的建模以帮助开发新技术。到此为止,我们为存在不完整的整合性的原子层沉积过程中提供了一个模型。该模型结合了基于Knudsen扩散和Langmuir动力学的现有方法。我们的模型通过(i)通过Bosanquet公式融合了气相扩散率以及在Yanguas-Gil和Elam首先提出的建模框架中的反应可逆性,以及(ii)有效地集成在级别设定的地形模拟器中。该模型在侧面高纵横比结构中手动校准了Al 2 O 3的原型原子层沉积结果。我们研究了h 2 o步的温度依赖性,从而提取了0的活化能。178 eV与最近的实验一致。在TMA步骤中,我们观察到Bosanquet公式的精度提高,并以相同的参数集复制了多个独立的实验,这突显了模型参数有效地捕获了反应器条件。
原子层沉积 (ALD) 是一种薄膜沉积技术,已广泛应用于半导体行业,用于生产微电子和其他设备。ALD 的独特之处在于它通过一次沉积一层原子层来精确均匀地沉积材料层。本文全面概述了 ALD,包括其历史、原理、应用和当前的最新研究成果。随着各行各业对高质量薄膜的需求不断增加,ALD 的前景一片光明,使其成为生产先进设备和系统的有前途的技术。
与其他过渡金属氧化物相比,RuO 2 具有独特且有前途的性能。RuO 2 因其卓越的异相催化 [1] 和电催化 [2] 能力而闻名。它是一种导电性极强的氧化物(≈ 35 µΩ cm),电阻率与钌金属相当。这种材料的化学和热稳定性增加了它的吸引力。此外,钌的稀缺性和高成本要求我们了解 RuO 2 的微观特性。[3] RuO 2 薄膜具有低电阻率、优异的扩散阻挡性能、高温稳定性和耐化学腐蚀性,在大规模集成电路中有着广泛的应用。[4,5] 除了 Ru 之外,RuO 2 还可用作铜沉积的种子层。 [6,7] 它具有比 Pt 更好的蚀刻能力,这意味着 RuO2 可以借助 O2/CF4 放电中的反应离子蚀刻 (RIO) 轻松图案化。[8] 最近还有研究表明,RuO2 可以作为下一代 Ru 基互连中 Ru 扩散的优异阻挡层。[9]
a 奥地利维也纳技术大学微电子研究所 Christian Doppler 高性能 TCAD 实验室,Gußhausstraße 27-29, 1040,维也纳,奥地利 b 奥地利维也纳技术大学微电子研究所,Gußhausstraße 27-29, 1040,维也纳,奥地利 c Silvaco Europe Ltd.,Compass Point, St Ives, Cambridge, PE27 5JL,英国
实现 AS-ALD 的一种常见方法是使用自组装单分子层 (SAM) 作为抑制剂,以优先阻止一种表面材料上的 ALD 而不是另一种。 [7–14] SAM 是一种有机分子,由头部基团(也称为锚定基团)、主链(通过范德华相互作用参与自组装过程)和尾部官能团组成,其中尾部官能团会影响 SAM 形成后的最终表面特性。通过选择仅与特定表面反应的 SAM 分子头部基团,可以实现选择性 SAM 形成。例如,已证实烷硫醇和烷基膦酸可在金属基材上形成 SAM 结构,但不会在 SiO 2 上形成。 [15–21] 通过使用这两种 SAM 分子作为金属表面 ALD 抑制剂,已有多次成功演示在金属/电介质图案的电介质区域上选择性沉积电介质膜(电介质-电介质,或 DoD)和金属膜(金属-电介质,或 MoD)。[7–12,22,23]