桌面原子层沉积系统(ALD)是一种基于表面自限制反应的纳米级薄膜沉积设备,适用于实验室和小规模工业场景,具备高精度、强保形性和广泛材料兼容性等特点。
结构特点(桌面式优势)
小型化设计:体积紧凑(通常为台式或立式小型机柜),占用实验室空间小,无需单独的洁净间或大型配套设施。
反应腔容积小(一般为几毫升至几十毫升),前驱体消耗量低,适合贵重 / 稀有前驱体的实验研究。
操作便捷性:配备可视化触控界面,支持图形化编辑沉积程序(设置前驱体脉冲时间、吹扫时间、温度、循环次数等参数)。
样品装载简单,多采用小型样品台(适配晶圆片、基片、粉末、微纳器件等多种样品形态),部分机型支持自动进样。
温和工艺条件:沉积温度范围宽(室温至 400℃,部分机型可达 500℃),可满足不同前驱体的反应需求,适合不耐高温的基底(如聚合物、柔性材料)。
工作压力多为常压或低真空(10⁻¹~10⁻³ mbar),无需高真空机组,降低设备成本与维护难度。
准确控制能力:配备高精度质量流量控制器(MFC),准确控制前驱体脉冲和惰性气体吹扫的流量。
样品台温度均匀性好(±1~±3℃),确保薄膜在基底表面的厚度均匀性(不均匀性<±2%)。
应用场景
半导体与微电子:沉积高 k 栅介质薄膜(如 Al₂O₃、HfO₂)、金属电极薄膜(如 TiN、W),用于微型晶体管、传感器的研发。
新能源材料:在锂电池电极表面沉积保护性薄膜(如 LiPON)、在光伏电池表面沉积抗反射涂层(如 SiO₂、TiO₂),提升器件效率与稳定性。
功能涂层:制备防腐蚀涂层、耐磨涂层、疏水 / 超亲水涂层,用于精密仪器表面改性。
纳米材料改性:对纳米颗粒、碳纳米管、MOFs 材料进行表面包覆,调控其光学、电学、催化性能。