镍薄膜可用于从微电子到保护涂层 1 和催化等不同应用领域。2,3 Ni 是未来集成电路 (IC) 互连中铜的替代材料之一,因为 Ni 具有低电阻率和低电子平均自由程,当互连尺寸足够小时,它的电阻率会低于铜。4 例如,当线宽低于 10 纳米时,钴的电导率将超过铜,而镍具有相似的体电阻率,但电子平均自由程甚至低于钴。5 通过加热薄膜,可以将沉积在硅上的 Ni 薄膜转化为低电阻率接触材料 NiSi。全硅化物 Ni 栅极可用于互补金属氧化物半导体。6 由于其铁磁特性,镍对于磁存储器的发展至关重要。自旋转移力矩磁阻随机存取存储器 (STT-MRAM) 被认为是一种通用存储器,有朝一日可能会彻底改变整个微电子行业。7
使用聚合物电解质膜 (PEM) 进行电解的前景十分光明。[4,5] 缺点是,发生在阳极的氧析出反应 (OER) 表现出缓慢的动力学,因此妨碍了高效的整体电化学水分解。[5,6] 大规模电解需要价格实惠且活性高的电催化剂。[7] Ir-[8–10] 和 Ru-[11,12] 材料在酸性电解质中表现出最高的催化 OER 活性。由于其更高的稳定性,Ir-基催化剂代表了最先进的阳极材料。 [8,13,14] 为了提高活性贵金属的利用率,人们尝试了不同的方法,如将 IrOx 与地球上储量丰富的金属氧化物(TiO2、[15] Ta2O5、[16] SnO2[17])合金化,将 IrOx 以纳米晶体的形式分散在高表面积载体材料上(Sb 掺杂的 SnO2[18]),或通过模板工艺引入明确的纳米结构。[10,19] 然而,在添加绝缘过渡金属氧化物(如 TiO2[20] 或 Ta2O5)后,电导率经常会下降。[21] 至于载体材料的稳定性,掺杂已被证明可以提高耐腐蚀性,但大多数载体材料在酸性下稳定性较差。 [22] 感兴趣的读者可以参阅 Maillard 等人撰写的一篇综合评论。[23]
摘要 原子层沉积(ALD)已成为当代微电子工业中不可或缺的薄膜技术。ALD 独特的自限制逐层生长特性使该技术能够沉积高度均匀、共形、无针孔的薄膜,并且厚度可控制在埃级,尤其是在 3D 拓扑结构上。多年来,ALD 技术不仅使微电子器件的成功缩小,而且还使许多新颖的 3D 器件结构成为可能。由于 ALD 本质上是化学气相沉积的一种变体,因此全面了解所涉及的化学过程对于进一步开发和利用该技术至关重要。为此,我们在本综述中重点研究 ALD 的表面化学和前体化学方面。我们首先回顾了气固 ALD 反应的表面化学,并详细讨论了与薄膜生长相关的机制;然后,我们通过比较讨论 ALD 工艺中常用的前体来回顾 ALD 前体化学;最后,我们有选择地介绍了 ALD 在微电子领域的一些新兴应用,并对 ALD 技术的未来进行了展望。
摘要:系统研究了 Ru 沉积温度和后退火条件对用于先进 Cu 互连线应用的原子层沉积 (ALD) Ru 扩散阻挡层与 Cu 薄膜界面粘附能的影响。在 225、270 和 310 o C 沉积温度下沉积的样品的初始界面粘附能分别为 8.55、9.37、8.96 J/m 2 ,这与 ALD Ru 沉积温度下 Ru 薄膜的相似微结构和电阻率密切相关。在 200 o C 后退火期间,界面粘附能一直稳定在 7.59 J/m 2 以上的高值,直至 250 h,而在 500 h 后急剧下降到 1.40 J/m 2 。 X射线光电子能谱Cu 2p峰分离分析表明,界面粘附能与界面CuO形成之间存在良好的相关性。因此,ALD Ru似乎是一种有前途的扩散阻挡层候选材料,具有先进的Cu互连的可靠界面可靠性。
原子层沉积(ALD)是一种具有亚纳光度精度的固体材料层的气相方法。它是在1960年代在苏联独立发明的,名称为分子分层,并在1970年代在芬兰以原子层的外观为名。ALD依赖于以自动终止方式反应的清除步骤分隔的气态反应物的表面。本文介绍了理想ALD表面化学的基本原理,包括饱和和不可逆的反应,每个周期的生长,与ALD相关的单层概念,典型的表面反应机制,饱和度限制因素,生长模式,区域选择性ALD,生长动力学和相关性。它还讨论了与理想ALD的典型偏差。多年来,已经开发了许多不同的ALD工艺化学。可以提供一系列反应堆系统,具体取决于基材的类型和所需的生产力。ALD在实践中广泛适用,因为它以良好的可扩展性为纳米级精度,可用于沉积多种材料。近年来,对ALD的兴趣一直在强烈增长。有关ALD商业应用的最重要部门目前是半导体行业。
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
肾上腺脑白质营养不良 (ALD) 是由 X 连锁 ABCD1 基因的各种致病突变引起的,这种突变会导致许多器官中极长链脂肪酸的代谢异常积累。然而,ALD 尚未实现治愈性治疗。为了治疗 ALD,我们在 ALD 患者来源的成纤维细胞中应用了两种不同的基因编辑策略,即碱基编辑和同源性独立的靶向整合 (HITI)。接下来,我们使用通过静脉注射递送的 AAV9 载体在 ALD 模型小鼠中进行了体内 HITI 介导的基因编辑。我们发现 HITI 治疗的小鼠的 ABCD1 mRNA 水平显著升高,而 ALD 的敏感诊断标志物 C24:0-LysoPC(溶血磷脂酰胆碱)和 C26:0-LysoPC 的血浆水平显著降低。这些结果表明,HITI 介导的突变基因拯救可能是人类 ALD 治疗的一种有前途的治疗策略。
原子层沉积 (ALD) 是目前广泛应用的薄膜生长方法。它目前用于微电子和发光显示技术的工业制造工艺。由于可以生长致密、保形的薄膜,并且厚度可以得到完美控制,因此 ALD 有望用于许多其他应用领域,如能源、传感、生物材料和光子学。尽管关于其在防腐方面的应用报道很少,但事实已证明 ALD 的优良特性对该领域大有裨益。在简要回顾了 ALD 的原理以及主要参数对薄膜性能的影响之后,本报告试图展示该技术在减轻腐蚀方面的应用。本文回顾了在不同领域成功使用 ALD 来保护金属和非金属表面的各种实例。
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。
原子层沉积 (ALD) 是一种基于气相化学过程顺序使用的薄膜沉积技术。大多数 ALD 反应使用两种化学物质,通常称为前体。这些前体以顺序、自限的方式一次一个地与材料表面发生反应。通过反复暴露于不同的前体,薄膜会缓慢沉积。ALD 被认为是一种用于生产非常薄的保形膜的沉积方法,可以在原子级控制膜的厚度和成分。ALD 是制造半导体器件的关键工艺,也是可用于合成纳米材料的工具集的一部分。