在科技日新月異的今天，材料科學的發(fā)展正以速度推動著電子、生物醫(yī)學和能源等多個領域的創(chuàng)新。其中，原子層沉積（Atomic Layer Deposition,ALD）技術作為一種高精度、高控制性的薄膜沉積方法，在微納加工領域展現(xiàn)出了巨大的潛力與應用價值。
原子層沉積ALD的基本原理基于自限制化學反應過程。它通過將氣體狀態(tài)的前驅(qū)體分子交替引入到真空或惰性氣體環(huán)境中，使其與基底表面發(fā)生化學吸附，形成單個原子層厚的薄膜。每個周期只沉積一層原子，這一特性確保了ALD可以精確控制薄膜厚度至原子級水平，同時保持的均勻性和重復性。
由于每一層的沉積都是獨立且自限制的過程，ALD可以實現(xiàn)對薄膜厚度的精確控制，即使是在復雜三維結構中也能保證一致性和均一性。ALD能夠在各種形狀和尺寸的表面上形成均勻的薄膜，包括深孔、窄縫等難以觸及的空間，這對于制造高密度存儲設備、傳感器和微機電系統(tǒng)（MEMS）至關重要。從金屬、氧化物、氮化物到有機化合物，ALD幾乎能夠處理所有類型的材料，這極大地擴展了其在不同領域中的應用范圍。相比于傳統(tǒng)的物理氣相沉積（PVD）和化學氣相沉積（CVD），ALD可以在相對較低的溫度下進行，減少了熱應力的影響，適用于更多敏感基材的應用場景。
隨著半導體器件向更小尺度發(fā)展，傳統(tǒng)制造工藝面臨的挑戰(zhàn)日益增加，而ALD憑借其性能成為解決這些問題的關鍵技術之一。特別是在下一代集成電路、新型太陽能電池、高效催化劑以及生物醫(yī)療設備等領域，ALD的應用正在迅速擴大。
例如，在先進制程節(jié)點的芯片生產(chǎn)中，ALD被用來沉積超薄的絕緣層和電介質(zhì)，以提高器件性能和可靠性；在太陽能電池板上，則用于制備具有高吸收效率的光吸收層；而在生物醫(yī)學工程中，ALD可用于制備具有特殊功能的納米涂層，如抗菌、抗血栓或藥物釋放涂層，為醫(yī)療器械提供額外的功能性保護。
