原子沉積系統(tǒng)是在一個加熱反應(yīng)器中的襯底上連續(xù)引入至少兩種氣相前驅(qū)體物種，化學吸附的過程直至表面飽和時就自動終止，適當?shù)倪^程溫度阻礙了分子在表面的物理吸附。一個基本的原子層沉積循環(huán)包括四個步驟：脈沖A，清洗A，脈沖B和清洗B。沉積循環(huán)不斷重復直至獲得所需的薄膜厚度，是制作納米結(jié)構(gòu)從而形成納米器件的較佳工具。
原子沉積系統(tǒng)的優(yōu)點包括：
1.可以通過控制反應(yīng)周期數(shù)簡單準確地控制薄膜的厚度，形成達到原子層厚度精度的薄膜
2.不需要控制反應(yīng)物流量的均一性
3.前驅(qū)體是飽和化學吸附，保證生成大面積均勻性的薄膜
4.可生成較好的三維保形性化學計量薄膜，作為臺階覆蓋和納米孔材料的涂層
5.可以沉積多組份納米薄層和混合氧化物
6.薄膜生長可在低溫(室溫到400oC)下進行
7. 可廣泛適用于各種形狀的襯底。原子層沉積生長的金屬氧化物薄膜用于柵極電介質(zhì)、電致發(fā)光顯示器絕緣體、電容器電介質(zhì)和MEMS器件，而生長的金屬氮化物薄膜適合于擴散勢壘。目前可以沉積的材料包括：
氧化物: Al2O3, TiO2, Ta2O5, Nb2O5, ZrO2, HfO2, SnO2, ZnO, La2O3, Y2O3, CeO2, Sc2O3, Er2O3, V2O5, SiO2, In2O3；
氮化物: AlN, TaNx, NbN, TiN, MoN, ZrN, HfN, GaN；
氟化物: CaF2, SrF2, ZnF2；
金屬: Pt, Ru, Ir, Pd, Cu, Fe, Co, Ni；
碳化物: TiC, NbC, TaC；
復合結(jié)構(gòu): AlTiNx, AlTiOx, AlHfOx, SiO2:Al, HfSiOx；
硫化物: ZnS, SrS, CaS, PbS；
納米薄層: HfO2/Ta2O5, TiO2/Ta2O5, TiO2/Al2O3, ZnS/Al2O3, ATO (AlTiO)。
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