Исследователи из Университета Алабамы представили новый способ нанесения тонких слоев атомов в качестве покрытия на материал при температуре, близкой к комнатной. Ученые использовали технологию ультразвуковой атомизации для испарения химикатов, используемых в атомно-слоевом осаждении (ALD).

«ALD — это метод нанесения трехмерных тонких пленок, который играет важную роль в производстве микроэлектроники, в частности, таких элементов, как центральные процессоры, память и жесткие диски», — отмечают ученые.

Каждый цикл ALD наносит слой глубиной в несколько атомов. В процессах ALD обычно используются нагретые молекулы в газовой фазе, которые испаряются из твердой или жидкой формы — примерно так же, как комнатные увлажнители, которые используют тепло для испарения воды. Однако в этом процессе некоторые химические элементы нестабильны и могут разлагаться до начала давления пара.

«Ультразвуковое распыление, разработанное нашей исследовательской группой, позволяет получать прекурсоры с низким давлением пара, поскольку испарение происходило из-за ультразвуковой вибрации модуля. Как и в случае с бытовым увлажнителем воздуха, ультразвуковое распыление создает туман, состоящий из насыщенного пара и микрокапель. Капли микронного размера непрерывно испаряются и наносятся на поверхность материала», — отметили исследователи.

В этом процессе используется ультразвуковой преобразователь, помещенный в жидкий химический прекурсор. После запуска устройство начинает вибрировать со скоростью несколько сотен раз в секунду и создает туман из материала. Небольшие капли жидкости в тумане быстро испаряются в газовом коллекторе под действием вакуума и мягкой термообработки, оставляя после себя ровный слой наносимого материала.