Un exemple de dépôt par couche atomique (ALD) est l'utilisation de triméthylaluminium (TMA) et de vapeur d'eau (H2O) pour faire croître de l'oxyde d'aluminium (Al2O3) sur un substrat. Ce processus implique des réactions chimiques séquentielles et autolimitées entre les précurseurs en phase gazeuse et les espèces de surface actives, ce qui garantit une croissance uniforme et conforme du film à l'échelle de la couche atomique.
Explication détaillée :
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Introduction des précurseurs et réaction de surface :
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Dans un cycle ALD typique, le premier précurseur, le triméthylaluminium (TMA), est pulsé dans la chambre de réaction où se trouve le substrat. Les molécules de TMA réagissent avec les sites actifs de la surface du substrat, formant une monocouche d'atomes d'aluminium. Cette réaction est autolimitée ; une fois que tous les sites actifs sont occupés, aucune autre réaction ne se produit, ce qui garantit une couche précise et uniforme.Étape de purge :
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Après l'impulsion de TMA, une étape de purge suit pour éliminer tout excès de TMA et les sous-produits de la chambre. Cette étape est cruciale pour éviter les réactions indésirables et pour maintenir la pureté et l'intégrité du film en croissance.
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Introduction du deuxième précurseur :
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Le deuxième précurseur, la vapeur d'eau (H2O), est ensuite introduit dans la chambre. Les molécules d'eau réagissent avec la monocouche d'aluminium formée précédemment, oxydant l'aluminium pour former de l'oxyde d'aluminium (Al2O3). Cette réaction est également autolimitée, garantissant que seul l'aluminium exposé est oxydé.Deuxième étape de purge :
Similaire à la première purge, cette étape permet d'éliminer de la chambre toute vapeur d'eau n'ayant pas réagi et les sous-produits de la réaction, la préparant ainsi pour le cycle suivant.
