3D 奈米製作技術用原子層沉積 (ALD)

3D 奈米製作技術用原子層沉積 (ALD)

由於原子層沉積 (ALD) 化學反應有自我侷限的特性,前所未有的厚度一致性可以透過最具挑戰的 3D 奈米結構來實現。結果,原子層沉積 (ALD) 在鍍膜大量薄膜以填充空腔和溝槽、獲得奈米線和奈米碳管、均勻塗層高深寬比 (HAR) 奈米模板和高表面積奈米顆粒方面已成為首選技術。如今,從所有固態鋰離子電池 (LIB) 到用於水裂解的高表面積架構,原子層沉積 (ALD) 都被用於這些領域的頂尖技術應用中。以下是在 Cambridge Nanotech ALD 工具中使用原子層沉積 (ALD) 合成的高品質奈米結構的許多公開實例的簡短選項。


3D 模槽的 SEM 橫截面,覆蓋一致的 Al2O3 / TiO2 (ATO) 奈米層疊原子層沉積 (ALD) 薄膜。O. Poncelet, L. Francis, Univ. de Louvain 提供 – 沉積於 Fiji® 系統。

含有 SiO2 / Fe3O4 / SiO2 的磁化鐵奈米碳管沉積於 10 到 30 微米深的 AAO 奈米模板。具有使用了 3DMASi、FeCp2、臭氧的曝光模式,沉積於 Savannah® 的高深寬比 150 到 590。Pitzschel, K. et al. ACS Nano3, 3463–3468 (2009).

針對含有 Fe2O3 / ITO / SiO2 原子層沉積 (ALD) 薄膜的水之光氧化,沉積於反蛋白石結構支架上,進行高表面積傳導與透明架構的產製 (Riha, S. C.)。Acs Appl Mater Inter 5, 360–367 (2013).

固態電解質 Li5.1TaOz 由原子層沉積 (ALD) 沉積於 AAO 結構中。在曝光模式下沉積於 Savannah® 的高深寬比到 470:1。
Liu, J. et al., J. Phys. Chem. C117, 20260–20267 (2013)

針對電化學活性 LiFePO4 原子層沉積 (ALD) 薄膜,沉積於鋰離子電池陰極的碳奈米管上。在300˚C及曝光模式下沉積於 Savannah® 系統。
Liu, J. et al. Adv. Mat. (2014).
doi:10.1002/adma.201401805

四元 Cu2ZnSnS4 由原子層沉積 (ALD) 沉積於矽溝槽內。CZST 是用於太陽光電應用的潛在低成本半導體。搭配 H2S 套件的曝光模式,沉積於 Savannah®。
Thimsen, E. et al. Chem Mater 24, 3188–3196 (2012).

超薄 FePO4 作為 LMNO 微粒上的電化學活性阻障層,可預防電解質氧化。在曝光模式下沉積於 Savannah®。
Xiao, B. et al. Adv. Sci. (2015).
doi:10.1002/advs.201500022

AAO 模板內的 TiO2 和染料敏化太陽能電池 (DSSC) 的 TiO2 奈米碳管
Gao, X. J Power Sources (2013).
doi:10.1016/j.jpowsour.2013.04.037

增強 DSSC 的 TiO2-ZnO 芯鞘型複合結構。透過原子層沉積 (ALD) 在 Fiji® F200 系統中沉積 1.3nm 厚的 ZnO 層。
Ulusoy, T. G., J. Mater. Chem. A2, 16867–16876 (2014).

用於對高深寬比 (HAR) 金屬氧化物結構進行奈米構圖的順序滲透合成 (SIS)。在 Savannah® 中,以 95°C 完成 AlOx 滲透。
Nam, C.-Y. J Vac Sci Technol B 33, 06F201–8 (2015).

在 Fiji® 原子層沉積 (ALD) 系統內沉積之尼龍 6,6 奈米纖維上的 AIN。
Haider, A. et al. APL Mater2, 096109–9 (2014).

去除 AAO 模板後的白金奈米碳管陣列電極。使用原子層沉積 (ALD) 將白金沉積在 Fiji®F200 中。
Galbiati, S. Electrochimica Acta 125, 107–116 (2014).

單晶 ZnAl2O4 尖晶石奈米碳管在曝光模式下沉積於 Savannah®。
Jin fan, Nature Materials 5, 627–631 (2006).

ZnO-Al2O3 內核-外殼形式之奈米線合成於 Fiji® 原子層沉積 (ALD) 系統中。
Thomas, J Vac Sci Technol A 30, (2012).

以 Al2O3/ZrO2 奈米層疊檢測單細胞光子奈米模槽,可預防氧化
Shambat, G. et al. Single-cell Photonic Nanocavity Probes. Nano Lett 130206113907001 (2013).
doi:10.1021/nl304602d