原子層沉積設(shè)備：能源轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)器件上的納米工程技術(shù)

雖然化石燃料在日常生活中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，但可持續(xù)可再生能源技術(shù)的發(fā)展和利用將在未來(lái)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。為了取代這些傳統(tǒng)的化石燃料，可再生能源技術(shù)必須至少實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)。首先，在原材料和生產(chǎn)過(guò)程中，必須克服價(jià)格和效率的缺點(diǎn)，限制這些可再生能源作為電力的主要來(lái)源。其次，由于主要的可再生能源技術(shù)主要依賴于間歇性電源（如太陽(yáng)能和風(fēng)能），因此有必要?jiǎng)?chuàng)建更好的能源存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)提供一整天的能源需求。

從目前的研究來(lái)看，納米材料在能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存中的應(yīng)用在效率和價(jià)格上具有巨大的應(yīng)用前景。然而，隨著材料規(guī)模降低到納米水平，也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)面影響。例如，對(duì)于太陽(yáng)能電池，較大的比表面積將導(dǎo)致更多的載流子復(fù)合中心，質(zhì)量差的納米界面將降低載流子的分離效率。對(duì)于鋰離子電池，材料納米可能會(huì)導(dǎo)致許多不良副作用，但也會(huì)降低活性材料的填充質(zhì)量。

為了有效利用納米材料的優(yōu)點(diǎn)，盡量避免后續(xù)的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)一種基于納米材料均勻性和厚度的技術(shù)，可以控制納米甚至原子水平的生長(zhǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

原子層沉積設(shè)備可以簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地控制薄膜厚度，形成實(shí)現(xiàn)原子層厚度精度的薄膜；生產(chǎn)優(yōu)良的三維化學(xué)測(cè)量膜；沉積多組分納米膜和混合氧化物；低溫（100-300℃）；可廣泛應(yīng)用于各種形狀的底座。這些特性使原子層沉積設(shè)備廣泛應(yīng)用于解決材料和設(shè)備規(guī)模納米化帶來(lái)的問(wèn)題。到目前為止，原子層沉積設(shè)備已應(yīng)用于極電介質(zhì)、導(dǎo)光顯示器、電容介質(zhì)、MEMS設(shè)備等。