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| 內容簡介： |
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《原子层沉积技术——原理及其应用（第二版）》是面向研究生和从事材料研发等相关行业的科研人员系统介绍原子层沉积技术原理及其应用的一本专业书籍，共分为十七章。包括原子层沉积的发展历史、原理、设备、前驱体、沉积材料与生长机理以及理论计算与模拟等基础内容，又着重论述等离子体增强原子层沉积和分子层沉积等特色技术，涉及了原子层沉积在微电子、纳米技术、光学、能源、催化、含能材料、生物医学、封装、防腐、分离膜等领域的应用，还特别介绍了正在快速发展中的原子层刻蚀技术。《原子层沉积技术——原理及其应用（第二版）》内容丰富新颖，在注重原子层沉积基本原理和生长机制阐述的同时，又突出了原子层沉积（刻蚀）材料的先进性和应用的前沿性，反映了原子层沉积（刻蚀）技术中的一些最新进展和成果，是先进技术原理与实际应用的有机结合。
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目录第二版前言第1章 原子层沉积技术概述1.1 原子层沉积技术诞生与发展 11.2 原子层沉积技术现状与应用 111.3 原子层沉积技术挑战与展望 14参考文献 15第2章 原子层沉积原理2.1 原子层沉积基本原理 232.1.1 原子层沉积系统的基本结构 232.1.2 原子层沉积中的表面化学特性 242.1.3 影响原子层沉积速度的因素 302.2 原子层沉积的特点 382.2.1 原子层沉积的特点、优势与局限 382.2.2 原子层沉积的一致性与重复性 402.3 原子层沉积分类 522.3.1 原子层沉积反应室 522.3.2 空间原子层沉积 542.3.3 电化学原子层沉积 552.4 原子层沉积中的原位表征与监控 56参考文献 63第3章 原子层沉积设备3.1 原子层沉积设备概述 683.2 原子层沉积反应器的主要类型 703.2.1 热壁反应器 713.2.2 冷壁反应器 743.3 原子层沉积工业化设备的进展 773.3.1 先进半导体芯片加工设备 773.3.2 光伏高效电池加工设备 813.4 总结与展望 84参考文献 85第4章 原子层沉积前驱体 874.1 原子层沉积前驱体要求 874.2 原子层沉积前驱体种类 884.3 原子层沉积前驱体特点及其应用 904.3.1 金属类前驱体 904.3.2 非金属类前驱体 1024.4 原子层沉积前驱体设计与理论计算 1044.4.1 金属与配体的配键强度 1044.4.2 前驱体热稳定性 1054.4.3 前驱体水解活性 1054.4.4 前驱体设计筛选流程 1074.4.5 基于ALD反应机理的前驱体设计 108参考文献 111第5章 原子层沉积材料与生长机理 1195.1 引言 1195.2 原子层沉积氧化物 1205.2.1 H2O作为氧源 1215.2.2 活性氧作为氧源 1225.2.3 H2O2作为氧源 1245.2.4 醇盐作为氧源 1245.3 原子层沉积氮化物 1255.3.1 热ALD制备氮化物 1255.3.2 PEALD制备氮化物 1275.4 原子层沉积半导体 1295.4.1 元素半导体 1295.4.2 III-V族半导体 1305.4.3 Ⅱ-Ⅵ族半导体 1325.5 原子层沉积金属 1335.5.1 贵金属 1335.5.2 过渡金属 1365.5.3 活泼金属 1405.5.4 原子层沉积金属面临的挑战 1415.6 原子层沉积其他材料 1425.6.1 二维材料 1425.6.2 原子层沉积金属氟化物 146参考文献 149第6章 原子层沉积理论计算与模拟 1576.1 理论计算与模拟方法简介 1576.1.1 量子力学方法 1576.1.2 分子力学方法 1616.1.3 分子动力学模拟 1616.1.4 蒙特卡罗模拟 1626.2 原子层沉积反应机理的理论计算 1636.2.1 SiO2ALD的反应机理 1636.2.2 Al2O3ALD的反应机理 1706.2.3 HfO2ALD的反应机理 1726.3 原子层沉积的生长过程模拟 1746.3.1 动力学蒙特卡罗方法 1746.3.2 蒙特卡罗与分子动力学组合方法 1756.3.3 机器学习势分子动力学方法 1776.4 挑战与展望 178参考文献 179第7章 等离子体增强原子层沉积技术及其应用 1857.1 等离子体增强原子层沉积原理 1867.1.1 等离子体增强原子层沉积基本原理 1867.1.2 等离子体的性质 1877.2 等离子体增强原子层沉积的设备 1897.2.1 自由基增强原子层沉积 190 7.2.2 直接等离子体原子层沉积 190 7.2.3 远程等离子体原子层沉积 191 7.2.4 空心阴极等离子体原子层沉积 191 7.3 等离子体增强原子层沉积的特点 192 7.3.1 降低沉积温度 192 7.3.2 拓宽前驱体、生长薄膜材料和衬底的种类 193 7.3.3 提高沉积速率 193 7.3.4 改进薄膜性能 195 7.3.5 多功能化 196 7.3.6 局限 196 7.4 等离子体增强原子层沉积生长的材料与工艺 198 7.4.1 金属 199 7.4.2 氧化物 199 7.4.3 SiO2与 SiNx 200 7.4.4 氮化物 200 7.4.5 其他材料 201 7.5 等离子体增强原子层沉积的应用 201 7.5.1 铜互连的扩散阻挡层 201 7.5.2 高介电常数材料 203 7.5.3 等离子体质位处理 205 7.5.4 低温（室温）沉积 206 7.5.5 其他应用 208 7.6 展望与挑战 209 参考文献 209 第8章 分子层沉积及其应用 217 8.1 分子层沉积概述 217 8.2 分子层沉积材料及其表面化学 220 8.2.1 有机聚合物 220 8.2.2 有机－无机杂化物 225 8.2.3 金属有机骨架材料 2408.2.4 有机-无机杂化介孔薄膜 2448.3 分子层沉积应用 2478.3.1 有机聚合物 2488.3.2 有机-无机杂化材料 2528.3.3 金属有机骨架材料 2628.3.4 有机-无机杂化介孔薄膜 2658.4 挑战与展望 269参考文献 269第9章 原子层沉积在微电子领域的应用 2769.1 引言 2769.2 逻辑器件 2779.2.1 Si基MOSFET器件 2779.2.2 Ge基MOSFET器件 2799.2.3 III-V族MOSFET器件 2829.2.4 碳纳米管和二维半导体FET器件 2859.3 存储器件与类神经突触器件 2909.3.1 动态随机存储器 2919.3.2 电荷俘获型存储器 2949.3.3 相变存储器 3009.3.4 阻变存储器 3039.3.5 铁电随机存储器 3069.3.6 磁记录存储材料 3099.3.7 类神经突触的忆阻器 3139.4 其他应用 3219.4.1 金属互连、阻挡层和籽晶层 3219.4.2 高密度MIM/MOM电容 3229.5 小结 324参考文献 32410.1 原子层沉积在纳米图形制备中的应用 33110.1.1 选区原子层沉积 33110.1.2 自对准原子层沉积 34110.1.3 间隔层限制的双重图形技术 34210.1.4 ALD辅助的嵌段共聚物光刻 34410.2 原子层沉积在纳米结构制备中的应用 34610.2.1 模板辅助的纳米结构的制备 34610.2.2 催化辅助的纳米结构的制备 34810.3 原子层沉积在表面、界面工程中的应用 34910.3.1 表面工程 35010.3.2 界面工程 35310.4 原子层沉积在纳米器件中的应用 35810.4.1 微纳机电系统 35810.4.2 纳流体器件 36010.4.3 单分子传感器件 36210.4.4 磁隧道结器件 36210.4.5 气敏传感器 363参考文献 366第11章 原子层沉积在光学领域的应用 37311.1 引言 37311.2 传统光学器件 37311.3 新型光学器件 37711.3.1 光子晶体 37711.3.2 表面等离激元 38011.3.3 光学微腔 38511.3.4 其他光学器件 38711.4 透明导电电极 38911.4.1 原子层沉积制备透明导电氧化物薄膜 38911.4.2 ALD稳定金属基透明电极 39111.4.3 应用举例 39211.5 传感与探测器件 39411.5.1 光电探测器 39411.5.2 光纤传感 40011.6 发光显示 40611.6.1 发光材料制备 40611.6.2 表面修饰 40811.7 机遇与挑战 411参考文献 412第12章 原子层沉积技术在能源领域的应用 42012.1 引言 42012.2 原子层沉积技术在锂离子电池领域的应用 42012.2.1 锂离子电池的简介 42012.2.2 锂离子电池材料的ALD合成 42212.2.3 三维全国态锂电池的ALD制备 42712.2.4 电极材料的表面修饰 42912.2.5 ALD抑制锂金属枝晶 43412.2.6 小结 44012.3 原子层沉积技术在大阳能电池领域的应用 44112.3.1 纳米结构光电极的ALD制备 44112.3.2 基于ALD的电极表面钝化 44412.3.3 基于ALD的电极表面钝化 44612.3.4 基于ALD的能带调控 44812.3.5 ALD在钙钛矿太阳能电池中的应用 44912.3.6 小结 45112.4 其他应用 45212.4.1 ALD技术在超级电容器领域的应用 45212.4.2 ALD技术在燃料电池领域的应用 45612.4.3 ALD技术在光电化学分解水领域的应用 46012.4.4 ALD技术在大阳能光热转化领域的应用 46512.5 展望与挑战 467参考文献 467 13.2.1 静态颗粒上的原子层沉积 479 13.2.2 流化床原子层沉积 480 13.2.3 旋转式原子层沉积 484 13.2.4 高深宽比结构的原子层沉积 486 13.3 负载型金属催化剂的ALD 合成及其应用 489 13.3.1 负载型金属催化剂的ALD 合成 489 13.3.2 负载型金属催化剂的稳定化 494 13.3.3 应用举例 495 13.4 氧化物催化剂的ALD合成及其应用 497 13.4.1 氧化物催化剂的ALD合成 497 13.4.2 应用举例 500 13.5 单原子催化剂的ALD合成及其应用 503 13.5.1 单原子催化剂及其ALD合成、应用的概述 504 13.5.2 单原子催化剂的ALD制备、表征与应用举例 507 13.5.3 基于ALD的单原子催化剂的展望与挑战 514 参考文献 515 第14章 原子层沉积在含能材料领域的应用 520
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