Атомно-слоевое осаждение (АСО) – процесс контролируемого выращивания тонких пленок с возможностью управления толщиной осаждаемого слоя на атомарном уровне (~0,1 Å). Изначально метод был предложен профессором С.И. Кольцовым из Ленинградского технологического института в начале 1960-х годов и носил название "Молекулярное наслаивание". В настоящее время АСО-технология (в англ. литературе ALD – Atomic Layer Deposition) используется в процессе производства солнечных элементов, плоских панельных дисплеев, микропроцессоров, головок чтения для жестких дисков, и т.д. Тонкие пленки, полученные методом АСО характеризуются высокой однородностью, прецизионным контролем толщины и практически полным отсутствием дефектов, что, однако, определяет и основной недостаток метода – относительно низкую скорость роста пленок.
В лаборатории на двух установках по атомно-слоевому осаждению на кремниевые подложки наносят тонкие пленки оксида алюминия (Al2O3) и диоксида титана (TiO2) одинаковой толщины, равной ℎ=31,5 Å. Сначала лаборант-технолог запускает процесс роста слоя Al2O3 на первой установке, а затем переходит на вторую и запускает осаждение пленки TiO2. При этом, наблюдая за ходом обоих процессов на едином пункте управления, он замечает, что окончание процессов роста произошло одновременно.
- Определить продолжительность (в минутах) осаждения пленки Al2O3, если известно, что время между последовательными запусками процессов на первой и второй установках составляет Δt=2 минуты, а скорость роста диоксида титана на Δv=0,02 нм/с больше, чем скорость роста оксида алюминия (3 балла).
- Оценить, какое время (в часах) понадобится для получения пленки диоксида титана толщиной 1 мкм? (2 балла).