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薄膜的原子层沉积
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。
原子层沉积薄膜中的界面
和压力，并在每次前体暴露之间进行吹扫循环。[3] 需要彻底了解以选择前体、基材和发生自饱和沉积的温度窗口。之前已全面介绍了 ALD 类型和前体化学，重点是金属硫化物及其应用。[4] 本综述重点介绍 ALD 生产的薄膜中的界面相互作用。术语“界面”是指两相之间的边界——前一层结束和下一层开始的分离边界。理想情况下，这两层在化学上不具有相互作用，界面充当向下一种材料的突然转换。然而，在实践中，接触区域中的物理、化学和电子相互作用是不可避免的。这些相互作用引起的各种现象为与界面相关的研究开辟了新的途径。例如，最明显的相互作用可能是涉及晶格的相互作用。Short 等人。 [5] 报告称，他们在沉积 ZnS 和 Cu x S 多层薄膜的过程中发现，薄膜的结构取决于最先沉积的材料：Cu 2 S 主要呈现单斜结构，而 CuS 和 ZnS 则呈现六方取向。[6]
肉桂酸酯聚噻吩薄膜的电子束光刻
依靠双光子过程来实现高分辨率，因此需要在写入焦点处具有高激光强度。因此，DLW 需要材料具有高光学透明度。这排除了大多数有机半导体的 DLW，因为它们由于电荷传输 p 电子系统而固有地带有颜色。相反，电子束光刻 (EBL) 的高分辨率为光处理的微型设备提供了机会。当用电子照射时，有机薄膜会交联并发生局部溶解度的变化。9,10 Persson 等人用 EBL 构造聚（3-辛基噻吩），并用氯化铁 (III) 掺杂所得结构。11 Hikmet 等人图案化聚（对苯乙烯基）衍生物 (PPV) 用于多色有机发光二极管 (OLED)。9 在
电化胶片的电化学去角质石墨烯
Liu，J.，Notarianni，M.，Will，G.，Tiong，V.T.，Wang，H。，＆Motta，N。（2013）。 用于电极膜的电化学去角质石墨烯：石墨烯薄片厚度对板电阻和电容性能的影响。 Langmuir，29（43），13307–13314。 https://doi.org/10.1021/la403159nLiu，J.，Notarianni，M.，Will，G.，Tiong，V.T.，Wang，H。，＆Motta，N。（2013）。用于电极膜的电化学去角质石墨烯：石墨烯薄片厚度对板电阻和电容性能的影响。Langmuir，29（43），13307–13314。https://doi.org/10.1021/la403159n
氧化物超薄膜的 STM 和 STS
典型的超薄氧化膜由晶体金属支撑物上的单层氧化物材料组成。在某些情况下，薄膜可能由两到三个单层组成，但通常这些超薄膜的厚度不超过一纳米，可以被视为二维材料。1 扫描隧道显微镜 (STM) 是研究这些薄膜的绝佳方法，因为这种技术可以在非常高的放大倍数下对表面进行成像。2 为了获得原子分辨率图像，STM 要求样品具有导电性、无表面污染物并且在原子尺度上平坦。STM 不仅可以揭示表面和薄膜的结构，还可以用于研究原子级缺陷，例如原子空位和杂质 3 或更多扩展结构，例如两个具有不同晶体取向的超薄膜相遇的域边界。STM 还可以对非晶态氧化物膜进行非常详细的研究。
对薄膜的既定方法的研究...
随着我们日常生活中电子设备的不断小型化，与传统的块状元件相比，用于此类设备的各种功能材料的薄膜越来越受到青睐。各种气相法已被发现能够沉积优质薄膜，并且在整个涂层行业中已得到广泛认可。然而，它们与超高真空系统和复杂而昂贵的仪器有关，并且可能涉及有毒或腐蚀性的化学前体。人们已经设计出替代的制造方法，例如电喷雾沉积、溶胶-凝胶法和分子前体法，它们代表了活跃的研究领域。分子前体法相对较新。然而，人们发现它能够有效地制造各种金属氧化物和金属的薄膜。本章详细讨论了制造薄膜的一些方法。还讨论了每种方法的实际应用难易程度和相对成本效益，以及所制造薄膜的质量和类型。根据本作者的最新研究成果，介绍了利用分子前体法制备和表征高导电性和良好粘附性的金属铜薄膜。
可自定义的口散胶片-UCL Discovery
这项研究的目的是利用喷墨打印的多功能性来开发柔性剂量的药物载荷胶片，这些薄膜以数据矩阵模式编码信息，并引入专门针对医疗部门的专业数据矩阵生成器软件。pharma-inks（载有药物的油墨）氢化可的松（HC）是根据其流变特性和药物含量来进行表征的。研究了不同的策略以改善HC溶解度：形成β-环糖化蛋白复合物，基于soluplus®的胶束和使用共溶性系统的策略。软件会自动调整数据矩阵大小并确定要打印的层数。HC含量，发现使用的共溶剂的比例直接影响了药物溶解度，并同时在修饰墨水的粘度和表面张力方面发挥了作用。β-环糊精复合物的形成改善了沉积在每一层中的药物数量。相反，基于胶束的油墨不适合打印。成功准备了含有灵活和低剂量的个性化HC的胶片，并且开发了针对医疗使用的代码生成器软件的开发，为个性化医学安全和可访问性提供了额外的，创新的和革命性的优势。