利用原子层沉积(ALD)进行表面改性

由于通常是经历最严格的相互作用的部分,因此材料的表面至关重要。它必须用高度工程化材料的最大谨慎准备。欧洲杯足球竞彩

图片信用:Shutterstock / Yossef Zilberman

原子层沉积是一种能够实现高水平制备的方法,在研发和高通量制造阶段的广泛行业中都可以看到。ALD利用两种或两种以上的前体化学物质在基材上形成所需的表面,这些化学物质依次与表面反应,并按确定的顺序进行。

在氩气等惰性载气的协助下,每个前驱体的交替脉冲沉积在基片上。这就阻止了化学物质在到达基质之前受到任何不希望发生的化学变化。当化学物质到达目标表面时,就会发生所谓的“半反应”,因为它只构成材料合成的一部分。

脉冲的持续时间正好是半反应结束的时间。这种反应是一层一层地构建材料的关键,它是自我限制的,所以当所有可用的表面都被覆盖时,它就完成了。

通过控制发生的自限反应的数量,可以通过多埃至纳米容易地控制厚度。1通过将层的高度限制在原子间的距离之内,并且只需要几秒钟的循环时间,就可以对生长机制和层的最终均匀性进行精细的控制。

其他一些益处是无小胶片和极端表面符合性,可扩展性和可重复性。由ALD制备的表面的特征在于它们的致密,超薄,保形和光滑的薄膜。

ALD通过利用前体的不同组合,使创造广泛的纳米材料成为可能。欧洲杯足球竞彩ALD最初是1971年在芬兰为生产薄膜电致发光(TFEL)显示器而开发的,现在被应用于许多行业。

它具有在各种易制毒化学品组合之间切换的能力,非常适合于研发和原型制作工作。2020欧洲杯下注官网在一个工艺经过精炼和优化后,可以设计设备来在工业规模上执行该工艺。

这通常是具有挑战性的,因为需要专门的设备,大数量,高吞吐量的系统。2020欧洲杯下注官网像Forge Nano的Morpheus这样的系统现在为组织提供了一种简单的方式,将实验室规模的ALD过程转变为高通量的商业操作。

颗粒ALD的应用

粒子原子层沉积(Pald)是利用ALD涂覆个体颗粒。欧洲杯猜球平台通过产生近乎完美的保形涂层,可以使用ALD通过产生近乎完美的保形涂层,使粒子降至亚微米尺度的性质。欧洲杯猜球平台2

提高聚合物粉体的性能是一个很有前景的应用领域。高气体渗透性的聚合物阻碍了其在食品、电子和医疗包装领域的广泛应用。3.

利用ALD在无机气体扩散屏障(如超薄氧化铝层)中涂覆聚合物颗粒欧洲杯猜球平台,可以显著提高聚合物性能。ALD在大量功能化或钝化各种颗粒材料(包括碳纳米管等纳米材料)方面显示出了前景,有助于解决纳米技术的关键挑战之一。欧洲杯足球竞彩4

颗粒ALD的其他一些应用包括改变各种光电和压电应用中的吸收光谱;改变纳米到微米范围内悬浮颗粒的流变性能欧洲杯猜球平台提高催化剂的稳定性。2,5,6.

许多备受瞩目的行业已经接受并适应了ALD的使用。微电子工业是其中最大的一个,在那里它被用来建立高介电常数陶瓷,从晶体管门堆栈在微电子器件。7

形成叠层层的陶瓷氧化物必须没有针孔和高度均匀的。这是因为它从下面的硅中没有电流泄漏。ALD也应用于光电子的领域,如太阳能电池板或光伏。8

ALD使制造商能够在这些应用中控制三种或三种以上元素的化合物的组成。这使得诸如能带级别、密度、带隙、电导率和形态等特性能够以高水平的精度进行调整。

该方法可用于光伏的许多领域,包括表面的钝化层,这与它在晶体管栅极堆栈中的应用类似。通过在电子面板的前面和后面应用定制的Al2O3层,损失被最小化,电池的效率被提高。

使退化可伸缩

在每种过程中,ALD显然非常适合各种任务。当它开发出普通的普通和Morpheus系统时,这种小规模研发以及大批批量生产的能力就是伪造纳米的目标。

前者是一种研发工具,旨在将颗粒ALD的能量推向大众,而后者旨在使这些原型能够大规模、经济地制造出来。

普罗米修斯系统是一个先进的平台,旨在推动亚纳米到纳米尺度的涂层如何应用于粉末的研究,使实验室规模的ALD比以往任何时候都更容易实现。9

具有许多反应堆尺寸可用,使得可以调节批量尺寸,能够处理从毫克到千克样品的粉末量。在任何时候,最多可以输入八个前体,通过碱性和低蒸气压力输送系统可获得的气体,液体和固体前体配方。

普罗米修斯系统旨在提供研究和开发涂层工艺的能力,而Morpheus系统将该工艺扩大到商业水平。10它保持了同样的高精度纳米级涂层技术,但是在工业批量。

摩尔甫斯可以根据需要进行定制,以适应从公斤到千吨的产量,并采用模块化设计。

2020年5月21日,全球首届泛非发展战略虚拟会议举行。PALD峰会由Forge Nano主办,包括一系列来自PALD技术领域的世界顶级专家的直播流和其他内容。

参考资料及进一步阅读

  1. 张志强,张志强,张志强,等。原子层沉积。《薄膜和涂层沉积技术手册364-391》(Elsevier Inc., 2010)。doi: 10.1016 / B978-0 - 8155 - 2031 - 3.00008 - 9所示
  2. Weimer,A。W.粒子原子层沉积。中国纳米粒子研究杂志21,(2019)。
  3. Weaver,M. S.等人。有机发光器件,塑料基材上的延长运行寿命。苹果。物理。吧。81,2929-2931(2002)。
  4. 王志刚,王志刚,王志刚,等。碳纳米管原子层沉积的研究进展。纳米技术20,255602(2009)。
  5. 等。先进的光学,机械和流变特性的纳米粒子涂层。放置功能。板牙。17,3175-3181(2007)。
  6. Oneill,B.J.等人。具有原子层沉积的催化剂设计。ACS Catal。5,1804-1825(2015)。
  7. 李,等。原子层沉积:微电子器件制造的一种可行技术。ASMC (Advanced Semiconductor Manufacturing Conference) Proceedings 359-365(2007)。doi: 10.1109 / ASMC.2007.375064
  8. Delft,J.A.Van,Garcia-Alonso,D.&Kessels,W. M.M. M. M. M.用于光伏的原子层沉积:太阳能电池制造的应用和前景。半透明。SCI。技术。27,074002(2012)。
  9. 实验室规模的原子层沉积系统。用于研发的纳米ALD工具锻造。可以在:https://www.forgenano.com/products/prometheus/.(访问日期:2020年5月23日)
  10. 商业规模的原子层沉积。纳米涂层表面涂层。可以在:https://www.forgenano.com/products/morpheus/.(访问日期:2020年5月23日)

这些信息已被源,审查和调整由Forge Nano提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问建立纳米。

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

  • APA

    建立纳米。(2021年2月22日)。利用原子层沉积(ALD)进行表面改性。AZoM。于2021年9月10日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19969检索。

  • MLA

    建立纳米。“利用原子层沉积(ALD)进行表面改性”。AZoM.2021年9月10日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19969 >。

  • 芝加哥

    建立纳米。“利用原子层沉积(ALD)进行表面改性”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19969。(访问了2021年9月10日)。

  • 哈佛

    建立纳米》2021。利用原子层沉积(ALD)进行表面改性.Azom,查看了2021年9月10日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19969。

问一个问题

关于这篇文章,你有什么问题想问吗?

离开你的反馈
提交