Projekteja vuodessa
Abstrakti
Atomic layer deposition (ALD) is exceptionally suitable for coating complex three-dimensional structures with conformal thin films. Studies of ALD conformality in high-aspect-ratio (HAR) features typically assume free molecular flow conditions with Knudsen diffusion. However, the free molecular flow assumption might not be valid for real ALD processes. This work maps the evolution of the saturation profile characteristics in lateral high-aspect-ratio (LHAR) channels through simulations using a diffusion–reaction model for various diffusion regimes with a wide range of Knudsen numbers (10 6 to 10 –6), from free molecular flow (Knudsen diffusion) through the transition regime to continuum flow conditions (molecular diffusion). Simulations are run for ALD reactant partial pressures spanning several orders of magnitude with the exposure time kept constant (by varying the total exposure) and with the total exposure kept constant (by varying the exposure time). In a free molecular flow, for a constant total exposure, the saturation profile characteristics are identical regardless of the LHAR channel height and the partial pressure of the reactant. Under transition regime and continuum conditions, the penetration depth decreases and the steepness of the adsorption front increases with decreasing Knudsen number. The effect of varying individual parameters on the saturation profile characteristics in some cases depends on the diffusion regime. An empirical ‘‘extended slope method’’ is proposed to relate the sticking coefficient to the saturation profile’s characteristic slope for any Knudsen number.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Sivut | 28431-28448 |
Sivumäärä | 18 |
Julkaisu | Physical Chemistry Chemical Physics |
Vuosikerta | 26 |
Numero | 45 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 22 lokak. 2024 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 7 jouluk. 2024 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Simulated conformality of atomic layer deposition in lateral channels: the impact of the Knudsen number on the saturation profile characteristics'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Tietoaineistot
-
DReaM-ALD – Diffusion-Reaction Model for Atomic Layer Deposition
Verkama, E. (Creator) & Puurunen, R. L. (Creator), Zenodo, 22 maalisk. 2023
DOI - pysyväislinkki: 10.5281/zenodo.7759194, https://zenodo.org/record/7759195
Tietoaineisto: Ohjelmisto tai koodi
Projektit
- 3 Päättynyt
-
-: Reaktiivinen virtaus huokoisessa materiaalissa: mallitus ja kokeet atomikerroskasvatuksessa
Vuorinen, V. (Vastuullinen tutkija), Ersavas Isitman, G. (Projektin jäsen), Kannan, J. (Projektin jäsen), Tamadonfar, P. (Projektin jäsen), Rintanen, A. (Projektin jäsen) & Karimkashi Arani, S. (Projektin jäsen)
01/09/2020 → 31/08/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
ALDI: Reactive flow in porous media: modelling and experiments in atomic layer deposition context
Puurunen, R. (Vastuullinen tutkija), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Viinikainen, T. (Projektin jäsen), Gonsalves, C. (Projektin jäsen), Velasco Calsina, J. (Projektin jäsen), Yim, J. (Projektin jäsen), Miikkulainen, V. (Projektin jäsen), Ossama, M. (Projektin jäsen) & Larkiala, S. (Projektin jäsen)
01/09/2020 → 31/08/2024
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
Renable Carbon Cycle - Uusiutuva hiilikierto: Hiilidioksidin muuntaminen polttoaineiksi räätälöytyjen heterogeenisten katalyyttien avulla
Puurunen, R. (Vastuullinen tutkija), Arandia Gutierrez, A. (Projektin jäsen), Viinikainen, T. (Projektin jäsen), Revitzer, H. (Projektin jäsen), Sajid, A. (Projektin jäsen), Chahal, A. (Projektin jäsen), Yim, J. (Projektin jäsen), Karinen, R. (Projektin jäsen), Haimi, E. (Projektin jäsen), Velasco Calsina, J. (Projektin jäsen), Kattelus, J. (Projektin jäsen), Gonsalves, C. (Projektin jäsen) & Kumar Singh, A. (Projektin jäsen)
01/01/2020 → 31/12/2023
Projekti: Academy of Finland: Other research funding