Un esempio di deposizione a strato atomico (ALD) è l'uso di trimetilalluminio (TMA) e vapore acqueo (H2O) per far crescere l'ossido di alluminio (Al2O3) su un substrato. Questo processo comporta reazioni chimiche sequenziali e autolimitanti tra i precursori in fase gassosa e le specie attive di superficie, garantendo una crescita uniforme e conforme del film su scala atomica.
Spiegazione dettagliata:
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Introduzione dei precursori e reazione superficiale:
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In un tipico ciclo ALD, il primo precursore, il trimetilalluminio (TMA), viene introdotto ad impulsi nella camera di reazione dove si trova il substrato. Le molecole di TMA reagiscono con i siti attivi sulla superficie del substrato, formando un monostrato di atomi di alluminio. Questa reazione è autolimitante: una volta che tutti i siti attivi sono occupati, non avviene più alcuna reazione, garantendo uno strato preciso e uniforme.Fase di spurgo:
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Dopo l'impulso di TMA, segue una fase di spurgo per rimuovere il TMA in eccesso e i sottoprodotti dalla camera. Questa fase è fondamentale per evitare reazioni indesiderate e per mantenere la purezza e l'integrità del film in crescita.
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Introduzione del secondo precursore:
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Il secondo precursore, il vapore acqueo (H2O), viene introdotto nella camera. Le molecole d'acqua reagiscono con il monostrato di alluminio formatosi in precedenza, ossidando l'alluminio per formare ossido di alluminio (Al2O3). Anche questa reazione è autolimitante e garantisce che solo l'alluminio esposto venga ossidato.Seconda fase di spurgo:
Simile al primo spurgo, questa fase rimuove il vapore acqueo non reagito e i sottoprodotti della reazione dalla camera, preparandola per il ciclo successivo.
