摘要：
原子层沉积(ALD)是一种高精度涂层制备的技术，它通过在衬底表面上交替引入不同的化学气相前驱体，实现单原子层精度的薄膜沉积。
在现代半导体和光电领域，薄膜沉积技术是实现高性能器件的关键。原子层沉积（ALD）作为一种革命性的薄膜制备技术，因独特的单原子层精度控制和良好的薄膜均匀性，正逐渐成为这一领域的新宠。ALD技术通过交替引入不同的化学气相前驱体，实现了对薄膜生长过程的精确控制，这对于制造具有纳米级精度的高性能太阳能电池、半导体器件和光电材料至关重要。
作为专业从事高效太阳能电池工艺设备和生产线的研发、生产和销售的高新技术企业，杭州众能光电具备包括ALD（原子层沉积）、狭缝涂布、磁控溅射、真空蒸镀等工艺设备的设计制造。ALD作为其中关键工艺装备，其独特的低温沉积方式能够制备高质均匀稳定的钝化、光伏活性层等关键薄膜，对于提升电池组件的光电性能有着重要的作用。针对这种先进的沉积工艺，目前杭州众能光电已经拥有成熟稳定的小型实验级（300mm*300mm）和大型平米级（650mm*1200mm）的ALD设备（设备效果图如图1a-b），对于推动助力国内钙钛矿等太阳能电池发展有着重要的意义。
原子层沉积(ALD)是一种高精度涂层制备的技术，它通过在衬底表面上交替引入不同的化学气相前驱体，实现单原子层精度的薄膜沉积。这样的薄膜沉积方式，使得ALD设备具有高精度的厚度控制、优异的薄膜均匀性等特点。同时，这种单原子层的沉积方式能够得到具有优异机械性能和稳定化学性能的致密、无孔隙的薄膜。
ALD设备（设备示意如图2所示）是一种拥有自限制性的沉积设备，其工作原理是基于温度压力可控的前提下实现高质均匀的薄膜生长。其工作步骤如图3所示，主要分为过程启动，前驱体吹扫（脉冲）、惰性气体吹扫（净化）、第二前驱体吹扫（脉冲）、循环重复、过程结束与冷却。其中：
1.过程启动：将处理干净的衬底置于ALD设备反应室腔体中。
2.前驱体吹扫（脉冲）：首先，向反应室内通入第一种化学气相前驱体。这种前驱体与衬底表面上的活性位点发生反应，形成单分子层。
3.净化步骤：第一种前驱体反应完成后，通过惰性气体或真空泵将未完全反应的前驱体和副产物从反应室内清除，以确保下一个步骤的纯净性。
4.第二前驱体吹扫（脉冲）：然后，通入第二种化学气相前驱体，让其与第一种前驱体在衬底上形成的单分子层发生反应，完成一个沉积周期。
5.循环重复：通过重复上述步骤（脉冲-净化-脉冲），交替引入第一、二种反应前驱体，在衬底上逐层构建薄膜，使每一层的厚度精确控制至原子级别。
6.结束与冷却：达到所需薄膜厚度后，停止ALD过程，并将衬底冷却至室温，完成薄膜沉积。
ALD设备独特的低温沉积特性、高度的均匀性和优异的薄膜质量对于推动相关领域的发展扮演着重要角色。目前众能光电自主研发的ALD工艺设备已经作为钙钛矿太阳能电池组件制备工序中的关键工艺设备，在100MW级钙钛矿组件自动化量产中实现了应用，在生产效率和成膜质量方面都获得了突破性效果，极大推进了大面积钙钛矿太阳能电池量产进程。
