1. 研究目的与意义（文献综述）

原子层沉积（ＡＬＤ）是一种纳米薄膜制备工艺技术，通过自限制性的前驱体交替饱和反应来获得厚度可控、均匀一致的巧膜，其可作为电子器件中的隔水隔氧层、晶体管电介质层和太阳能电池的表面钟化层等，故而ＡＬＤ技术广泛应用于微电子、太阳能电池、柔性电子等领域。温度是影响薄膜沉积质量和效率最重要的因素之一，而现有的常规控制方法在面对外界干扰条件下，温度稳定性较差，稳定调整时间较长．温度波动过大，最终直接影响沉积薄膜的微观表面形貌。在 ald 反应过程中，如果反应温度过低，可能不能为反应提供足够的能量，同时低温下前驱体容易因凝结作用而堆积在基底和管路表面。但是，如果温度过高，超过前驱体的分解温度，前驱体的分解物会引发的寄生的 cvd 反应，高温也会使得沉积的薄膜脱离基底的吸附。因此，温度窗口对基底上薄膜沉积的影响至关重要。为稳定 ald 系统的温度，ald 反应过程中需对设备进行加热并对系统温度进行控制。

由于 ald 沉积薄膜具有巨大的实用和商业价值，国内也有较多关于 ald 工艺的研究，但目前国内的 ald 设备主要来源于购买国外的产品，而国内在设备自主开发方面有所欠缺。本次毕业设计所进行的研究是基于自主开发的高温原子层沉积系统，针对腔体的温度分布进行了相关的研究。

汽车尾气是汽车使用时产生的废气，含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。所以针对于汽车尾气处理，就拥有了汽车三元催化器，三元催化器里的载体部件是一块多孔陶瓷材料，安装在特制的排气管当中。称它是载体，是因为它本身并不参加催化反应，而是在上面覆盖着一层铂、铑、钯等贵重金属和稀土涂层。

2. 研究的基本内容与方案

设计并搭建高温原子层沉积装备，包括真空腔体、气路通道、测量模块、相关电路等内容；采用单片机或PLC控制方式，实现整套装备的自动控制；通过LABVIEW编写上位机程序，实现上位机到下位机的通讯，实现上位机对下位机的程序化控制，以及下位机到上位机的实时数据传送。通过实验验证该设备能正常工作，优化实验工艺，并实现汽车尾气催化剂的制备与性能分析，拟运用烘箱变成加热腔体，将整个真空气路通道及ald源瓶放置在烘箱内进行均匀加热，以管式炉为真空腔体来进行原子层沉积实验，利用真空流量计等测量设备来进行测量。

3. 研究计划与安排

1. 查找相关资料，学习相关高温原子层沉积系统的知识，完成开题报告，外文翻译，完成高温原子层沉积系统的三维建模，并撰写相关的设计说明书。

2. 搭建整体设备，并检测设备气密性和其可靠性。

3. 进行关于al的相关原子层沉积实验。

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   4. 参考文献（12篇以上）

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