原子层沉积设备：能源转换和存储器件上的纳米工程技术

虽然化石燃料在日常生活中仍然占据主导地位，但可持续可再生能源技术的发展和利用将在未来的经济发展中发挥至关重要的作用。为了取代这些传统的化石燃料，可再生能源技术必须至少实现两个目标。首先，在原材料和生产过程中，必须克服价格和效率的缺点，限制这些可再生能源作为电力的主要来源。其次，由于主要的可再生能源技术主要依赖于间歇性电源（如太阳能和风能），因此有必要创建更好的能源存储技术来提供一整天的能源需求。

从目前的研究来看，纳米材料在能源转换和储存中的应用在效率和价格上具有巨大的应用前景。然而，随着材料规模降低到纳米水平，也会产生相应的负面影响。例如，对于太阳能电池，较大的比表面积将导致更多的载流子复合中心，质量差的纳米界面将降低载流子的分离效率。对于锂离子电池，材料纳米可能会导致许多不良副作用，但也会降低活性材料的填充质量。

为了有效利用纳米材料的优点，尽量避免后续的缺点，开发一种基于纳米材料均匀性和厚度的技术，可以控制纳米甚至原子水平的生长具有重要的现实意义。

原子层沉积设备可以简单准确地控制薄膜厚度，形成实现原子层厚度精度的薄膜；生产优良的三维化学测量膜；沉积多组分纳米膜和混合氧化物；低温（100-300℃）；可广泛应用于各种形状的底座。这些特性使原子层沉积设备广泛应用于解决材料和设备规模纳米化带来的问题。到目前为止，原子层沉积设备已应用于极电介质、导光显示器、电容介质、MEMS设备等。