Probing the Atomic-Scale Structure of Amorphous Aluminum Oxide Grown by Atomic Layer Deposition

原子层沉积 材料科学 原子单位 图层(电子) 氧化铝 无定形固体 沉积(地质) 氧化物 原子层外延 比例(比率) 纳米技术 化学工程 冶金 结晶学 古生物学 化学 物理 量子力学 沉积物 工程类 生物
作者
Matthias J. Young,Nicholas M. Bedford,Ángel Yanguas-Gil,Steven Letourneau,Matthew Coile,David J. Mandia,Bachir Aoun,Andrew S. Cavanagh,Steven M. George,Jeffrey W. Elam
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (20): 22804-22814 被引量:30
标识
DOI:10.1021/acsami.0c01905
摘要

Atomic layer deposition (ALD) is a well-established technique for depositing nanoscale coatings with pristine control of film thickness and composition. The trimethylaluminum (TMA) and water (H2O) ALD chemistry is inarguably the most widely used and yet to date, we have little information about the atomic-scale structure of the amorphous aluminum oxide (AlOx) formed by this chemistry. This lack of understanding hinders our ability to establish process-structure-property relationships and ultimately limits technological advancements employing AlOx made via ALD. In this work, we employ synchrotron high-energy X-ray diffraction (HE-XRD) coupled with pair distribution function (PDF) analysis to characterize the atomic structure of amorphous AlOx ALD coatings. We combine ex situ and in operando HE-XRD measurements on ALD AlOx and fit these experimental data using stochastic structural modeling to reveal variations in the Al-O bond length, Al and O coordination environment, and extent of Al vacancies as a function of growth conditions. In particular, the local atomic structure of ALD AlOx is found to change with the substrate and number of ALD cycles. The observed trends are consistent with the formation of bulk Al2O3 surrounded by an O-rich surface layer. We deconvolute these data to reveal atomic-scale structural information for both the bulk and surface phases. Overall, this work demonstrates the usefulness of HE-XRD and PDF analysis in improving our understanding of the structure of amorphous ALD thin films and provides a pathway to evaluate how process changes impact the structure and properties of ALD films.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
神勇的雪碧完成签到,获得积分20
2秒前
Q清风慕竹完成签到 ,获得积分10
3秒前
有何可不完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
liu发布了新的文献求助10
4秒前
共享精神应助洁净的从蓉采纳,获得10
5秒前
6秒前
8秒前
科研通AI6.4应助brk采纳,获得10
10秒前
阿尔卡利斯完成签到,获得积分10
10秒前
王浩发布了新的文献求助10
10秒前
小蘑菇应助liu采纳,获得10
11秒前
pluto应助罗罗加油采纳,获得10
11秒前
洁净的从蓉完成签到,获得积分10
13秒前
缥缈发布了新的文献求助10
13秒前
佳怡发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
19秒前
F二次方应助沐风采纳,获得10
20秒前
22秒前
王彬发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
mmmmm发布了新的文献求助20
25秒前
Biofly526完成签到,获得积分10
25秒前
wanci应助SCIdd采纳,获得30
27秒前
太阳发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
Lynn发布了新的文献求助10
28秒前
蜗牛应助江月采纳,获得50
29秒前
30秒前
科研通AI6.2应助季兰采纳,获得10
31秒前
佳怡完成签到,获得积分10
32秒前
Lynn完成签到,获得积分20
33秒前
34秒前
34秒前
鹿鹿完成签到,获得积分10
35秒前
情怀应助hzhzhzh采纳,获得10
35秒前
嗯qq发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6349402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164345
关于积分的说明 17178081
捐赠科研通 5405683
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862259
邀请新用户注册赠送积分活动 1839919
关于科研通互助平台的介绍 1689142