原子层沉积氧化铝
氧化铝的ald原子沉积技术原理
氧化铝的ald原子沉积技术原理
氧化铝的ALD（Atomic Layer Deposition）原子沉积技术是一种通过交替地向基底表面引入氧化铝前体分子和还原剂分子来实现氧化铝沉积的技术。
ALD技术的原理是在基底表面形成单层分子，而这些单层分子可以通过化学反应转化为氧化物薄膜。
在氧化铝的ALD沉积中，先向基底表面引入一种含有铝元素的前体分子，例如三甲基铝（TMA），它可以在基底表面上吸附并形成单层分子。
然后通过向基底表面引入一种还原剂分子，例如水蒸气，水分子中的氢原子可以与TMA分子中的甲基氢原子发生反应，将TMA分子还原为铝薄膜。
这样，就可以在基底表面上形成一层铝薄膜。
接下来，再向基底表面引入一种含有氧元素的前体分子，例如水蒸气，它可以在基底表面吸附并形成单层分子。
然后再引入一种还原剂分子，例如TMA，它可以将水分子还原为氧化物薄膜。
这样，就可以在基底表面上形成一层氧化铝薄膜。
通过反复进行这样的前体分子和还原剂分子的交替沉积，就可以在基底表面上形成多层氧化铝薄膜，而且每一层都具有非常高的均匀性和控制性。
这种ALD技术可以应用于制备各种氧化铝薄膜，例如隔热材料、电介质和氧化铝纳米粒子等。
原子层沉积氧化铝包覆羰基铁粉的抗腐蚀性及吸波性能
原子层沉积氧化铝包覆羰基铁粉的抗腐蚀性及吸波性能刘彦峰;李磊削;王韫宇;李昌烽【摘要】To improve the corrosion resistant capability and electromagnetic performance of carbonyl iron powders (CIPs), alumina thin films were coated on carbonyl iron powder by atomic layer deposition (ALD) using trimethylaluminum and water as precursors. Original and modified carbonyl iron powder was characterized comprehensively via scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), thermogravimetric analyzer (TGA), Fourier Transform infra-red spectroscope (FTIR), and vector network analyzer. The results indicated that nano-alumina films were conformably grown on the surface of carbonyl iron powders via ALD, forming an excellent core-shellCIP/alumina structure. Compared to the original sample, thermal stability and corrosion resistance of the modified carbonyl iron powders were greatly im-proved. Antioxidation capability of CIPs was found enhanced with the increase of alumina coating thickness, and the maxi-mum antioxidation temperature ca n exceed 550℃. It was also found that the complex permittivity of core-shell CIP/alumina decreased greatly while the complex permeability was almost the same. Therefore, the electromagnetic parameters and mi-crowave absorption properties of the modified CIPs was also improved.%为了提高羰基铁粉的抗腐蚀能力及改善其电磁性能,以TMA 和H2O为前驱体,利用原子层沉积(ALD)方法对羰基铁粉进行表面包覆改性,在羰基铁粉表面包覆不同厚度的氧化铝.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、综合热分析仪(TGA)、红外光谱(FTIR)和矢量网络分析仪等技术手段系统分析了改性前后羰基铁粉性能指标.结果表明,通过ALD方法可在羰基铁粉表面生长纳米级别具有良好保型的氧化铝薄膜,形成了极佳的羰基铁/氧化铝壳层结构复合材料.与原样品相比,包覆改性后的羰基铁粉热稳定性与抗腐蚀性有极大的提高,且随着包覆厚度的增加,抗氧化能力增强,最大抗氧化温度可超过550℃.同时羰基铁粉包覆氧化铝后,其介电常数明显减小,磁导率变化相对较小,改善了原羰基铁粉的电磁参数与吸波性能.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2017(032)007【总页数】7页(P751-757)【关键词】原子层沉积;羰基铁粉;氧化铝;吸波材料;抗腐蚀性【作者】刘彦峰;李磊削;王韫宇;李昌烽【作者单位】江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013;镇江智联德科技有限公司, 镇江 212000;江苏大学能源与动力工程学院, 镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TB33近年来, 吸波材料在军事和民用领域的用途越来越广泛, 这引起了广泛关注。
aao原理
aao原理AAO (Atomic Layer Deposition Alumina Oxide)原理AAO技术是一种用于制备纳米多孔薄膜的方法。
该技术基于一种被称为“自组装阵列”的自组装过程，通过多重重复沉积过程，利用原子层沉积技术沉积氧化铝进行制备，最终得到高度有序的纳米孔阵列薄膜。
这种纳米孔阵列薄膜具有许多独特的特性，如高的孔径准确度、高的表面积、可调控的孔径大小、高的热稳定性和化学稳定性等特性，在许多领域具有广泛的应用前景。
AAO技术的原理可以分为以下几个步骤：第一步：基底表面预处理在AAO技术的制备过程中，需要首先对基底表面进行预处理，以使氧化铝可以良好地沉积在表面上。
通常使用的处理方法包括浸泡在酸性或碱性溶液中进行清洗、热处理等。
第二步：沉积第一层金属薄膜在表面预处理后，需要在基底表面沉积一层金属薄膜，常用的金属包括铝、铜、钼等。
这些金属具有良好的可溶性，在制备过程中易于控制和处理。
第三步：氧化金属表面层的形成在完成金属薄膜沉积后，需要使其表面形成一层氧化物，以便氧化铝层的沉积。
在这一步中，使用氧气等氧化剂。
在氧化金属表面形成的这层氧化物中，通常由铝或其他杂质元素形成的氧化物起主要作用。
第四步：氧化铝层的沉积在形成金属氧化物的氧化层后，需要沉积氧化铝层。
沉积氧化铝层的方法一般采用ALD(Atomic layer deposition)方法。
采用该方法，可以控制单次沉积的时间、沉积剂和温度等参数，从而进行精确的沉积和控制纳米孔阵列的孔径大小，同时避免产生缺陷和不规则形成。
该方法经多重重复沉积过程，最终得到高度有序的纳米孔阵列薄膜。
第五步：金属膜的去除在最后一个ALD过程完成后，需要去除金属薄膜以获得真正的氧化铝阵列。
通常采用化学腐蚀的方法进行去除，这种方法可以避免氧化铝层的损害，从而保证纳米孔阵列的质量。
总之，AAO技术为制备高质量的纳米阵列薄膜提供了高效而可控的方式。
该技术不仅可以用于光电、光学、生物医学等领域的研究和应用，还可以用于纳米器件、传感器等领域的制备。
原子层沉积氧化铝
原子层沉积氧化铝一、引言原子层沉积技术（ALD）是一种基于气相化学反应的薄膜制备方法，它可以在纳米尺度上精确控制薄膜的厚度和组成。
ALD技术已经被广泛应用于微电子、光电子、纳米器件等领域。
氧化铝是一种重要的功能材料，在催化、传感、涂层等方面有广泛的应用。
本文将介绍原子层沉积氧化铝的相关内容。
二、原理原子层沉积技术是通过交替地将两种或多种前体分子引入反应室中，使其与基底表面上的活性位点发生反应，从而在表面上逐层生长出所需的材料。
在ALD过程中，每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，因此可以实现高度选择性和精确控制。
以氧化铝为例，通常采用铝酰乙酸三甲基铵（TMA）和水蒸气作为前体分子进行反应。
TMA + 2H2O → Al2O3 + 3CH3COOH在这个反应中，TMA分子与表面上的OH基团反应，生成Al-OH键，并释放出CH3COOH。
水蒸气分子与表面上的Al-OH键反应，生成Al-O-Al键和H2O。
三、优点ALD技术具有以下优点：1. 高度选择性：每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，因此可以实现高度选择性和精确控制。
2. 精确控制厚度：ALD技术可以在纳米尺度上精确控制薄膜的厚度和组成。
3. 均匀性好：由于每个前体分子只能与表面上存在的一些特定官能团发生反应，所以ALD技术可以实现非常好的均匀性。
4. 可以在复杂形状的基底上进行沉积：由于ALD技术是一种气相反应方法，因此可以在复杂形状的基底上进行沉积。
四、氧化铝的应用氧化铝是一种重要的功能材料，在催化、传感、涂层等方面有广泛的应用。
1. 催化剂：氧化铝是许多催化剂中不可或缺的成分。
例如，在汽车尾气处理中，氧化铝被用作三元催化剂的载体。
2. 传感器：氧化铝薄膜可以用于制备气敏传感器。
当气体分子与表面上的氧化铝薄膜反应时，会改变其电学性质，从而实现对气体的检测。
3. 涂层：由于氧化铝具有良好的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性，因此可以用于制备高温涂层、防腐涂层等。
原子层沉积氧化铝
原子层沉积氧化铝原子层沉积氧化铝（Atomic Layer Deposition of Aluminum Oxide）是一种先进的薄膜制备技术，它可以在纳米尺度上控制薄膜的厚度和组成，具有广泛的应用前景。
本文将介绍原子层沉积氧化铝的原理、制备方法、特点和应用。
一、原理原子层沉积氧化铝是一种化学气相沉积技术，它利用气相前体分子在表面上的化学反应，逐层沉积薄膜。
在氧化铝的制备中，常用的前体分子有三乙酰丙酮铝（Al(acac)3）、三甲基铝（Al(CH3)3）和氯化铝（AlCl3）等。
在沉积过程中，前体分子和氧化剂（如水蒸气、氧气等）交替进入反应室，前体分子在表面上发生化学反应，生成氧化铝薄膜。
每一层沉积后，需要用惰性气体（如氮气）清洗表面，以去除未反应的前体分子和副产物，保证下一层的沉积质量。
二、制备方法原子层沉积氧化铝的制备方法主要有两种：热原子层沉积（Thermal ALD）和等离子体增强原子层沉积（Plasma Enhanced ALD）。
热原子层沉积是利用前体分子的热分解产生的活性物种进行反应，需要高温（200-400℃）条件下进行。
等离子体增强原子层沉积则是在前体分子和氧化剂进入反应室前，通过等离子体激发产生的活性物种进行反应，可以在较低温度（50-200℃）下进行。
两种方法各有优缺点，选择合适的方法需要考虑沉积速率、沉积温度、薄膜质量等因素。
三、特点原子层沉积氧化铝具有以下特点：1. 厚度控制精度高：原子层沉积技术可以在纳米尺度上控制薄膜的厚度，每一层的厚度可以控制在0.1-1 nm之间，可以制备出非常薄的氧化铝薄膜。
2. 成膜均匀性好：原子层沉积技术可以在表面上均匀地沉积薄膜，避免了传统化学气相沉积技术中的缺陷和不均匀性。
3. 薄膜质量高：原子层沉积技术可以控制薄膜的组成和结构，可以制备出高质量的氧化铝薄膜，具有良好的电学、光学和机械性能。
4. 应用范围广：原子层沉积氧化铝可以应用于微电子、光电子、纳米器件、传感器、涂层等领域，具有广泛的应用前景。
染料敏化太阳能电池二氧化锡光阳极表面原子层沉积氧化铝研究
第３４卷，第１期 光谱学与光谱分析Ｖｏｌ畅３４，Ｎｏ畅１，ｐｐ１７２‐１７４２０１４年１月 ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＪａｎｕａｒｙ，２０１４ 染料敏化太阳能电池二氧化锡光阳极表面原子层沉积氧化铝研究董 婉，孟 涛，陈 强倡北京印刷学院，北京 １０２６００摘 要 染料敏化薄膜太阳能电池作为一种新型的太阳能电池吸引了世界范围内的研究。
采用二氧化锡代替传统的二氧化钛作为染料敏化太阳能电池的光阳极，使用含有Ｉ－／Ｉ－３氧化还原电解对的液态电解质。
同时，通过原子层沉积（ＡＬＤ）法，在１５０℃下使用三甲基铝（ＴＭＡ）和水作为前驱体和氧化剂沉积氧化铝。
并研究了ＡＬＤ超薄氧化铝包覆二氧化锡颗粒对染料敏化太阳能电池光电转换效率的影响。
椭圆偏振仪（ＳＥ）分析结果表明ＡＬＤ每周期沉积速率约为１畅２樻。
Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和场发射扫描电镜（ＦＥＳＥＭ）的结果表明，超薄氧化铝包覆没有影响多孔二氧化锡纳米晶薄膜的晶体结构和表面形貌。
紫外‐可见光谱（ＵＶ‐Ｖｉｓ）研究发现随着氧化铝的沉积周期数增加，染料敏化电池光阳极吸附染料的能力增加。
最后，对ＡＬＤ氧化铝对染料敏化太阳能电池性能的影响机理进行了探讨。
关键词 原子层沉积；氧化铝；染料敏化太阳能电池中图分类号：ＴＭ９１４畅４＋２ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０畅３９６４／ｊ畅ｉｓｓｎ畅１０００‐０５９３（２０１４）０１‐０１７２‐０３ 收稿日期：２０１３‐０９‐３０，修订日期：２０１３‐１１‐２５ 基金项目：北京市属高等学校人才强教计划项目（ＰＨＲ２０１１０７１４５）资助 作者简介：董 婉，１９８８年生，北京印刷学院硕士研究生 ｅ‐ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｗａｎ＿ｃｎ＠１６３．ｃｏｍ倡通讯联系人 ｅ‐ｍａｉｌ：ｌｐｐｍｃｈｅｎｑｉａｎｇ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ引 言 染料敏化薄膜太阳能电池（ＤＳＳＣ）是一种新型的太阳能电池［１］，因其具有制作简便、原材料成本低、工艺简单及光电转换效率较高等优点，成为代替硅基太阳能电池的候选之一。
氧化铝薄膜原子层沉积制备及其介电性能研究
摘要随着场效应晶体管向纳米级尺度发展，传统热氧化的SiO2栅介质层由于厚度限制导致器件漏电流较大的问题凸显，急需开发性能优异的高介电薄膜材料。
本论文采用原子层沉积技术制备氧化铝薄膜材料，并通过构建Al2O3/HfO2/Al2O3纳米堆叠结构改善其介电性能，为高介电材料性能提高及器件化应用提供理论基础与技术支持。
采用原子层沉积技术制备了Al2O3薄膜，探究沉积温度和三甲基铝（TMA）脉冲时间等工艺参数、薄膜厚度及退火温度等条件对Al2O3薄膜介电性能的影响规律。
采用XRD、XPS、AFM、LCR电桥等测试方法对薄膜的结构和电学性能进行表征，确定当工艺参数为沉积温度225 ℃、TMA脉冲时间0.3 s、循环周期300 cycle时沉积的薄膜介电性能最好。
退火温度对Al2O3薄膜介电性能影响较大，当退火温度为500 ℃时，介电常数为8.15，漏电流最小，在3 V电压下漏电流为6.12×10-8 A/cm2。
在Al2O3薄膜的基础上，制备了Al2O3/HfO2/Al2O3纳米堆叠结构的复合膜层，探究叠层结构薄膜表面形貌、组成和环次比对其介电性能的影响规律。
研究结果表明，采用纳米堆叠结构可提高薄膜的介电性能，确定Al2O3/HfO2/Al2O3最佳比例为1:2:1。
与Al2O3薄膜相比，介电常数由8.15提升至10.28，同时对漏电流起到有效的抑制作用，在3 V电压下，漏电流由6.12×10-8 A/cm2降低至2.37×10-8A/cm2。
介电性能的提高归因于氧化铪薄膜具有较高的介电常数，在相同条件下，纳米堆叠结构的薄膜具有更高的等效氧化层厚度，有利于减小漏电流，从而提高薄膜的介电性能。
将Al2O3/HfO2/Al2O3循环比为1:2:1的薄膜作为介电层应用到以ZnO为有源层的晶体管中，结果显示该纳米堆叠结构的介电层在晶体管中能起到良好的调控效果，电流开关比为106，关态电流为10-11 A，器件功耗较低，明显提高器件性能。
用原子层沉积方法制作氧化铝钝化膜的太阳能电池(2015 晶澳)
用原子层沉积方法制作氧化铝钝化膜的太阳能电池摘要：原子沉积的Al2O3膜可以应用为背钝化电介质层，来制作PERC钝化发射极的晶体硅太阳能电池。
存在负电荷Al2O3的低电阻率P型硅通过良好的背钝化，转换效率已经达到 20.6%。
其中最优工艺是30nm的Al2O3薄膜上覆盖着200nm通过等离子增强化学沉积（PECVD）的硅氧膜（SiOx），会导致70cm/s的背面复合速率（SRV），而如果只是130nm的单层Al2O3，会导致90cm/s的背面复合速率。
关键词：晶体硅太阳能电池；表面钝化；高效电池；氧化铝。
1 介绍硅太阳能电池现在的趋势是越来越薄的晶体硅（c-Si）片和越来越高的转换效率，所以有效地减少表面复合损失变得越来越重要。
在高效实验室硅太阳能电池[1-3]中，在高温（≥900℃）中通O2，生长的SiO2可以有效地抑制表面复合，再经过约400℃的退火，低电阻率（~1Ωcm）P型硅片存在Al薄膜和热生长的SiO2，这样轻掺杂背表面可以实现非常低的表面复合速率（SRVs）[4]。
另外，对于近能带隙光子，堆叠在硅片背面的SiO2/Al充当良好的反射镜，提高了光子的吸收，所以电池的短波响应也提高了。
高热氧不能大量应用于电池工业生产的主要原因之一是硅片少子寿命对高温敏感，特别是温度约为900℃时，多晶硅片中少子寿命会减少很多[5]。
所以，低温表面钝化替代品需要拥有和SiO2相同的特性，这是在未来工业生产晶体硅高效太阳能电池所必须的。
另一种主要研究的替代品是氮化硅（SiNx），一般用化学汽相淀积（PECVD）法在约400℃时生成，而且在P 型硅上具有和SiO2相同的SRVs [6、7]。
但是当其应用于钝化极的背面和（PERC）太阳能电池的背面时，相比于SiO2钝化膜，短波电流密度减少的速度要快得多[8]。
这种影响归因于氮化硅膜中高浓度正电荷在氮化硅膜下的c-Si中引发了倒置层，这种倒置层和基区接触的耦合导致短波电流密度大量减少，这种不利的影响称为寄生分流[9]。
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原子层沉积氧化铝
概述
原子层沉积（Atomic Layer Deposition，ALD）是一种先进的薄膜沉积技术，其基本原理是通过交替的表面反应从而在基底上沉积出一层原子级的薄膜。
而氧化铝是一种常见的薄膜材料，具有优异的电学和物理性能，在微电子器件、透明导电膜、陶瓷涂层等领域得到广泛应用。
本文将详细探讨原子层沉积氧化铝的工艺、特点及应用。
二级标题1：ALD的工艺过程
原子层沉积是一种自组装的薄膜制备方法，其工艺流程通常包括以下几个步骤：1.表面清洁：将基底表面进行清洗，去除杂质和氧化物，以确保薄膜沉积的质
量。
2.前驱体吸附：将一种前驱体分子引入反应腔室中，使其吸附在基底表面。
3.反应：引入另一种反应物分子与吸附在基底表面的前驱体发生反应，生成薄
膜的一层。
4.清洗：将反应腔室中的副产物和未反应的废气排除，准备进行下一层的沉积。
通过反复循环以上步骤，可以逐层沉积出原子级的薄膜。
二级标题2：氧化铝的特性
氧化铝（Aluminum Oxide，Al2O3）是一种常见的无机化合物，具有许多独特的特性：
1.高绝缘性：氧化铝在室温下具有很高的绝缘性能，可有效隔离导体和非导体
之间的电荷传递。
2.耐热性：氧化铝具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下稳定工作。
3.耐化学性：氧化铝对酸、碱等化学物质具有较好的稳定性，不易被腐蚀。
4.透明性：在某些波长范围内，氧化铝具有较高的透明度，可作为透明导电膜
材料使用。
二级标题3：原子层沉积氧化铝的应用
原子层沉积氧化铝薄膜具有广泛的应用前景，在以下领域得到了成功的应用：
三级标题1：微电子器件
原子层沉积的氧化铝可作为微电子器件中的电介质层或隔离层使用，具有以下优点：
•高介电常数：氧化铝的介电常数较高，能够增强器件的电容效应，提高电子元件的性能。
•优异的界面特性：原子层沉积技术可以在基底表面形成非常平整且致密的氧化铝薄膜，与其他材料之间的界面接触良好，减小了电阻和电容的损失。
三级标题2：透明导电膜
氧化铝在一定的条件下具有较高的透明度和导电性能，可用于制备透明导电材料，广泛应用于平板显示器、太阳能电池等领域。
•平面型显示器：透明导电氧化铝可用作平面型显示器的电极材料，实现触摸屏的导电和光学透明。
•光电设备：氧化铝薄膜在太阳能电池、光探测器等光电设备中起到透明导电功能，提高电子元件的效率。
三级标题3：陶瓷涂层
氧化铝在陶瓷涂层中具有良好的耐磨和耐腐蚀性能，可用于增强材料的表面硬度和耐用性。
•汽车零部件：将氧化铝沉积在发动机气门、曲轴和活塞等零部件表面，能有效提高其耐磨性和耐腐蚀性。
•陶瓷刀具：氧化铝薄膜涂层能够提高陶瓷刀具的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
结论
原子层沉积氧化铝是一种先进的薄膜制备技术，能够在基底上沉积出原子级的氧化铝薄膜。
氧化铝具有高绝缘性、耐热性、耐化学性和透明性等特性，因此在微电子器件、透明导电膜和陶瓷涂层等领域有着广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步，ALD技术和氧化铝材料的应用将会得到更多的发展和拓展。