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技术概况

技术概况

ALD技术简介

      原子层沉积技术,原子层沉积(ALD)是基于气相化学过程的连续使用的薄膜沉积技术:它是化学蒸汽沉积的子类。大多数ALD反应使用两种称为前体的化学物质(也称为"反应剂")。这些前体以顺序、自我限制的方式与材料表面同时发生反应。典型的针对目前市场的需求,原磊纳米材料有限公司提供全面且成熟的ALD设备为各大企业的发展与建设提供了必要的基础。ALD是一种气相沉积技术,最初被用来制备纳米级别的绝缘材质(Al2O3)和薄膜的电致发光显示器(TFEL)材料硫化锌。由于ALD拥有在各种尺寸和形状的基底上沉积高精度、无针孔、高保形的纳米薄膜的优点,在工业化生产的过程中具有至关重要的地位。

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ALD工艺和薄膜特性

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极佳的附着力

前驱体与基底材料的化学吸附保证了极佳的附着力。

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饱和吸附特性

表面反应的自限制性使工艺的自动化成为可能,同时不需要精确 的剂量控制和操作人员的持续介入。

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有序反应

薄膜的数字化的有序生长过程提供了在没有原位反馈或是操作人员的干预的条件下极高的薄膜精度。

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表面控制反应

表面反应确保了在任何条件下薄膜的高保型,不管基底材料是致密的、多孔的、管状的、粉末状的或是其它具有复杂形状的物体。

ALD 的薄膜材料

可用原子层沉积的最常用的材料包括(选择):

氧化物:Al2O3, HfO2, SiO2, CaO, CuO, Er2O3, Ga2O3, La2O3, MgO, Nb2O5, Sc2O3, Ta2O5, TiO2, VXOY, Y2O3, Yb2O3, ZnO, ZrO2, etc.

氮化物:AlN, GaN, TaNX, TiAlN, TiNX, etc.

碳化物:TaC, TiC, etc.

金属:Ir, Pd, Pt, Ru, etc.

硫化物:ZnS, SrS, etc.

氟化物:CaF2, LaF3, MgF2, SrF2, etc.

生物材料:Ca10(PO4)6(OH)2(hydroxyapatite)

聚合物:PMDA–DAH, PMDA–ODA, etc.

掺杂纳米涂层和复合结构:ALD 可以使用大量不同的材料组合。

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ALD的应用

逻辑器件;手机芯片、服务器芯片、基带芯片
模拟器件:射频、指纹识别、电源管理
存储器:DRAM、NAND Flash、Nor Flash
微处理器:CPU、GPU、MCU
光电器件:光器件、受光器件、光复合器件
传感器:MEMS、物理化学传感器、生物传感器
分立器件:二极管、三极管、MOSFET 

EPI技术简介

      外延工艺在英文中通常被称为"Epitaxy"。这个词源自希腊语的"epi"(意为"上面")和"taxis"(意为"排列")。顾名思义,即在某物体的上面整齐排列。外延工艺就是在单晶衬底上沉积一层薄的单晶层。这层新沉积的单晶层被称作外延层。外延工艺主要有两种类型:同质外延和异质外延。同质外延是指在相同类型的基片上生长出相同的材料,这种外延生长的外延层和基片有着完全相同的晶格结构。异质外延则是在一种材料的基片上生长出另一种材料,这种情况下,外延生长的晶体层和基片的晶格结构可能会有所不同。

外延生长技术的常见类型

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分子束外延(MBE)

利用超高真空中的分子束流,在单晶衬底上生长单晶薄膜的技术。通过精确控制分子束流速和束流密度,可以实现外延生长单晶薄膜。

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金属有机物化学气相沉积(MOCVD)

利用金属有机化合物和气相反应剂在高温下进行化学反应,生成所需的薄膜材料。该技术广泛应用于制备化合物半导体材料和器件。

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气相外延(VPE)

利用气态反应剂在高温下进行化学反应,生成所需的薄膜材料。该技术可以制备大面积、高质量的单晶薄膜,广泛应用于制备化合物半导体材料和器件。

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原子层外延(ALE)

利用原子层沉积技术,在单晶衬底上逐层沉积所需的薄膜材料。该技术可以制备大面积、高质量的单晶薄膜,广泛应用于制备化合物半导体材料和器件。

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EPI的应用

CMOS 中外延衬底及功能层中的SiGe、Ge;
DRAM中选择性外延;
功率器件中的Si、GaN、SiC;
接插器件MEMS中的以Si为主的各种功能层;
硅光器件中的波导层如Si、Ge;
封装中的各种以Si为主体的应用如高硅掺杂导电介质;

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