原子層堆積
ALDでは、各反応ステップにおいて十分な時間が確保されれば、全ての表面反応性部位に対しプリカーサ分子が完全に吸着すると考えられ、それが達成されればプロセスは飽和状態となる。このプロセス時間はプリカーサの圧力と固着確率の二つの要因に依存する。
そのため、単位表面積あたりの吸着率は以下のように示される。
R a b s = S × F {\displaystyle R_{abs}=S\times F}
R {\displaystyle R} – 吸着率
S {\displaystyle S} – 固着確率
F {\displaystyle F} – 入射分子の流束
しかしALDの重要な特性として、Sは経時により変化する。プリカーサ分子が表面に吸着すればするほど、固着確率は低下し、やがて飽和に達するとゼロになる。
具体的な反応メカニズムは個別のALDプロセスに強く依存する。酸化物、金属、窒化物、硫化物、カルコゲン化物、フッ化物を成膜する数百のプロセスが可能となっており、ALDプロセスの機構的側面の解明は研究が盛んな領域である。代表的な例を以下に示す。
ALDのアプリケーションは非常に多岐にわたる。主要な分野はマイクロエレクトロニクスとバイオメディカルであり、その詳細を以下に述べる。