原子層沉積薄膜的表征方法進(jìn)展

田 旭,王新煒

（北京大學(xué)深圳研究生院新材料學(xué)院，廣東深圳518055）

隨著科技不斷發(fā)展，在電子、能源、催化、生物、醫(yī)學(xué)等越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中需要可控制備高質(zhì)量的納米薄膜．常用的納米薄膜制備方法可分為氣相、液相和固相三類，其中氣相法包括物理氣相沉積（PVD）［1］、化學(xué)氣相沉積（CVD）［2］和原子層沉積（ALD）［3］．原子層沉積主要基于前驅(qū)體分子的自限性表面化學(xué)反應(yīng)，通過循環(huán)交替通入前驅(qū)體，使薄膜以原子層的形式逐層生長(zhǎng)．這種特殊的薄膜生長(zhǎng)方式使得ALD技術(shù)在精準(zhǔn)控制納米薄膜厚度及在復(fù)雜三維表面上實(shí)現(xiàn)保形沉積等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)［3-4］．因此，ALD技術(shù)在微電子、納米等前沿科技領(lǐng)域具有越來越多的應(yīng)用［5-13］．

1 ALD原理

在常見的ALD過程中，兩種前驅(qū)體循環(huán)交替地通入反應(yīng)器內(nèi)，與基底表面依次發(fā)生自限性的表面化 學(xué) 反 應(yīng)，從 而 使 薄 膜 逐 層 生 長(zhǎng)［3-4，14］．以 常 見 的ALD工藝制備氧化鋁（Al2O3）薄膜為例［15］，該工藝使用三甲基鋁（TMA）作為鋁前驅(qū)體、H2O作為氧前驅(qū)體，單個(gè)沉積循環(huán)包括以下步驟：通入TMA前驅(qū)體，使TMA與基底表面發(fā)生自限性化學(xué)吸附反應(yīng)；通入惰性氣體吹掃，去除表面化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物（甲烷）及過量的TMA；通入H2O，H2O與表面吸附的TMA發(fā)生自限性化學(xué)吸附反應(yīng)；通入惰性氣體吹掃，去除表面化學(xué)反應(yīng)副產(chǎn)物（甲烷）及過量的H2O．重復(fù)上述循環(huán)，直至完成所設(shè)定的薄膜沉積周期數(shù)．圖1為ALD制備Al2O3薄膜的反應(yīng)步驟示意圖［15］．

圖1 ALD制備Al2O3薄膜的反應(yīng)步驟示意圖［15］Fig.1 Schematic diagram of the reaction steps of the ALD of Al2O3 films［15］

對(duì)于ALD薄膜生長(zhǎng)而言，每周期薄膜沉積的厚度增量（GPC）是其關(guān)鍵參數(shù)之一［16］．鑒于ALD技術(shù)的自限制薄膜生長(zhǎng)特點(diǎn)，在理想情況下每周期的膜厚增量應(yīng)為一恒值．因此，通過測(cè)量膜厚與周期數(shù)之間的關(guān)系，可驗(yàn)證薄膜的GPC是否為一常數(shù)．同時(shí)，薄膜的成分、雜質(zhì)、結(jié)晶性、形貌等物性對(duì)于ALD薄膜的應(yīng)用也至關(guān)重要．而一般ALD過程中都或多或少存在一些非理想的因素，例如：所涉及的表面化學(xué)反應(yīng)并非完全自限，導(dǎo)致類似于化學(xué)氣相CVD的薄膜沉積，從而影響了薄膜的保形性和均勻性［17-18］；前驅(qū)體分子配體在基底表面發(fā)生裂解，裂解產(chǎn)生的碳、氮等元素殘留于薄膜內(nèi)而形成雜質(zhì)［19-20］．因此，對(duì)ALD薄膜物性進(jìn)行細(xì)致的表征是十分有必要的．

2 ALD薄膜的表征

2.1 ALD薄膜厚度的表征

ALD薄膜的厚度通常為幾納米到幾十納米，因此需要精度較高的厚度測(cè)量方法．同時(shí)，ALD制得的薄膜通常相對(duì)致密且表面平整（均方根粗糙度通常小于1 nm），因此比較合適的測(cè)量方法主要包括橢圓偏振光譜（SE）、X射線反射譜（XRR）、石英晶體微天平（QCM）、表面輪廓儀等．

2.1.1 橢圓偏振光譜（SE）

SE測(cè)量薄膜厚度的基本原理是利用偏振光在薄膜上下表面發(fā)生反射后的相干信號(hào)疊加，通過模型擬合獲得薄膜厚度．對(duì)于一般的介電和半導(dǎo)體ALD薄膜而言（厚度＜20 nm），厚度的擬合受薄膜光學(xué)參數(shù)的影響較小，因此薄膜厚度的測(cè)量精度較高（可達(dá)0.1 nm）．對(duì)于金屬等導(dǎo)電薄膜來說，受薄膜光學(xué)參數(shù)及粗糙度的干擾較大，厚度測(cè)量通常不準(zhǔn)確［21］．此外，對(duì)于ALD而言，SE技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)是可用于原位監(jiān)測(cè)ALD過程中的薄膜厚度增長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖2所示［22］．

圖2 設(shè)備示意圖［22］Fig.2 Schematic illustration of the setup［22］

圖3 為原位SE法測(cè)量ALD氮化鋯薄膜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．ALD氮化鋯薄膜于150℃溫度下沉積在硅片表面，通過原位SE測(cè)量薄膜沉積前后的橢偏參數(shù)Ψ（相對(duì)振幅衰減）和Δ（相位移動(dòng)差）（圖3（a）中實(shí)線和虛線分別表示鍍膜前后的橢偏參數(shù)），以及連續(xù)10個(gè)沉積周期的Δ動(dòng)態(tài)變化（圖3（b）），再通過模型擬合，得到每周期薄膜厚度的增量為0.103 nm［22］．

圖3 原位SE方法測(cè)量ALD氮化鋯薄膜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果［22］（a）薄膜沉積前后的橢偏參數(shù)（Ψ，Δ）；（b）連續(xù)10個(gè)沉積周期的Δ動(dòng)態(tài)變化Fig.3 Experimental results of in situ SE measurement of ALD zirconium nitride films［22］（a）SE paramteres（Ψ，Δ）before and after the film deposition；（b）dynamic change ofΔduring continuous 10 cycles of ALD

2.1.2 X射線反射譜（XRR）

XRR測(cè)量薄膜厚度的原理是基于X射線在薄膜上下表面發(fā)生反射后的相干信號(hào)疊加，通過模型擬合獲得薄膜厚度［23］．XRR較為適用的厚度范圍通常在幾納米到幾十納米之間，且要求薄膜的表面和界面較為平整（均方根粗糙度小于2 nm）［24］．一般的ALD薄膜都能符合上述要求，可以通過XRR準(zhǔn)確測(cè)量薄膜厚度（測(cè)量精度達(dá)0.1 nm）．圖4為在Si/SiO2襯底上ALD生長(zhǎng)了100個(gè)周期的氧化釔薄膜的XRR測(cè)量曲線［25］．X射線在薄膜表面和界面發(fā)生多次反射干涉后，形成了所測(cè)總反射強(qiáng)度的振蕩，振蕩周期與薄膜厚度成反比，因此可根據(jù)振蕩周期得到薄膜厚度為7.7 nm．

圖4 ALD氧化釔薄膜的X射線反射率曲線［25］Fig.4 X-ray reflectivity（XRR）curve of an ALD Y2O3film［25］

2.1.3 石英晶體微天平（QCM）

QCM主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)ALD沉積過程中的薄膜質(zhì)量變化，再根據(jù)薄膜密度計(jì)算得到薄膜厚度．QCM是基于石英晶體片的壓電效應(yīng)構(gòu)建的高精度振蕩器，晶體片上納克量級(jí)的微小質(zhì)量變化即可引起諧振頻率發(fā)生明顯變化，因而具有高精度的質(zhì)量分辨率，理論上可測(cè)量對(duì)應(yīng)薄膜厚度在0.01 nm量級(jí)的變化．但是由于石英晶片諧振頻率受溫度影響較大，一般需要特殊切面或者使用GaPO4等溫度系數(shù)較小的晶體才能獲得較好的實(shí)際測(cè)量精度［26］．此外，薄膜厚度的折算還依賴于薄膜密度和晶振片表面的粗糙度，因此通常需要使用其他方法進(jìn)行比對(duì)校準(zhǔn)．圖5為利用QCM實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)ALD沉積碳化鈷薄膜過程的質(zhì)量變化圖［27］．由于該過程使用了離子體輔助，會(huì)對(duì)QCM信號(hào)采集造成一定的本底干擾，因此鍍膜過程中的真實(shí)薄膜質(zhì)量變化可通過扣除本底信號(hào)得到（圖5（b）~圖5（c））．圖5（b）中的P1值對(duì)應(yīng)的是一個(gè)ALD沉積周期的諧振頻率變化，換算成薄膜厚度的增量約為0.066 nm．此外，通過QCM曲線還能得到ALD半周期內(nèi)的薄膜質(zhì)量變化（圖5（b）中的P2和P3值），據(jù)此可用以判斷ALD過程中的表面化學(xué)反應(yīng)機(jī)制．

圖5 QCM監(jiān)測(cè)ALD沉積碳化鈷過程中的薄膜質(zhì)量變化［27］（a）所采集的原始QCM質(zhì)量增量曲線；（b）扣除本底信號(hào)后的QCM質(zhì)量增量曲線；（c）每周期對(duì)應(yīng)的薄膜質(zhì)量增量P1及P2/P1和P3/P1比值變化圖Fig.5 Film mass change monitored by QCM during ALD of cobalt carbide［27］（a）acquired trace of QCM mass gain；（b）background subtracted trace of QCM mass gain；（c）per-cycle changes of film mass P1 and ratios of P2/P1 and P3/P1

2.1.4 表面輪廓儀

表面輪廓儀測(cè)量薄膜厚度，先將襯底表面的部分薄膜劃去，再在劃痕處測(cè)量薄膜邊緣與襯底形成的臺(tái)階高度，從而得到薄膜厚度．盡管輪廓儀自身測(cè)量臺(tái)階高度的精度可達(dá)納米級(jí)，但是在劃痕臺(tái)階構(gòu)建過程中容易引入誤差（如損傷襯底等），因此在實(shí)際中較少使用．Z.Guo等人［28］采用表面輪廓儀測(cè)量沉積在Si/SiO2襯底表面的金屬銅薄膜厚度，由于ALD銅薄膜與SiO2表面的附著力較弱，即使使用較輕的力（避免襯底損傷）也能產(chǎn)生較為完整的劃痕，因此針對(duì)這類薄膜得到的厚度值較為準(zhǔn)確．

2.2 ALD薄膜成分的表征

ALD薄膜成分的表征方法主要包括盧瑟福背散射譜（RBS）、X射線熒光光譜（XRF）、能量色散X射線譜（EDS）和X射線光電子能譜（XPS）等．根據(jù)ALD薄膜通常相對(duì)較薄的特點(diǎn)，一般推薦使用RBS或XRF測(cè)量薄膜中的元素比例，使用EDS表征薄膜中各元素的空間分布，使用XPS分析各元素的化學(xué)價(jià)態(tài)．

2.2.1 盧瑟福背散射譜（RBS）

RBS是一種精確測(cè)量薄膜元素成分的方法，該方法通過高能He離子束照射樣品，收集背散射離子的信號(hào)，獲取樣品組分含量的定量信息．但是由于ALD薄膜通常較薄，因此只有原子序數(shù)大于基底元素的信號(hào)才能被很好地測(cè)量分析．如需測(cè)量ALD氧化物薄膜中的含氧量，一般需要將薄膜沉積在玻璃碳基底上［29］．如果沉積在硅片上，則氧峰會(huì)被硅的背底信號(hào)掩蓋，難以用于定量分析．此外，RBS在區(qū)分近鄰重元素方面，也存在一定的局限性［30］．圖6為使用RBS方法測(cè)量約8.5 nm厚的ALD硫化鎳（NiSx）薄膜的實(shí)驗(yàn)圖譜和擬合圖譜，由此可得到NiSx薄膜中Ni和S原子的總面密度，從而計(jì)算得到薄膜中的Ni/S原子比［31］．

圖6 ALD NiSx薄膜的RBS圖譜及擬合結(jié)果［31］Fig.6 Experimental and simulated RBS spectra of an ALD NiSx film［31］

此外，通過結(jié)合前述的薄膜厚度測(cè)量，還可獲得ALD薄膜的密度信息．基于RBS方法研究了沉積溫度對(duì)所得ALD NiSx薄膜中

Ni/S原子比和薄膜密度的影響，結(jié)果如圖7所示．

圖7 ALD NiSx薄膜中Ni/S原子比及薄膜密度隨沉積溫度的變化曲線［31］Fig.7 Temperature dependence of the Ni/S atomic ratio and film density of the ALD NiSx films［31］

2.2.2 X射線熒光光譜（XRF）

XRF也是一種相對(duì)精確的薄膜成分定量測(cè)量方法，可與RBS互補(bǔ)使用．XRF的工作原理是通過X射線照射樣品，使其元素的內(nèi)層軌道電子發(fā)生受激躍遷，受激電子在退激發(fā)過程中向外輻射X熒光，通過收集熒光信號(hào)，分析薄膜中的元素組分［32-33］．由于ALD薄膜通常較薄，傳統(tǒng)XRF測(cè)量中的基體效應(yīng)可忽略不計(jì)，因此所得定量測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確，但是該方法對(duì)輕元素的靈敏度較低，尤其對(duì)原子序數(shù)小于鈉的元素測(cè)量較為困難．Y.Shao等人［34］在研究分析ALD硫化鐵（FeSx）薄膜的過程中，使用了XRF方法測(cè)量了FeSx薄膜中的Fe/S原子比，并將結(jié)果與RBS結(jié)果對(duì)照（圖8），獲得了很好的一致性．

圖8 XRF和RBS方法測(cè)量ALD FeSx薄膜Fe/S原子比的結(jié)果對(duì)照［34］Fig.8 Comparison of the XRF and RBS results for the Fe/S ratios of ALD FeSx films［34］

2.2.3 能量色散X射線譜（EDS）

EDS也可用于分析ALD薄膜的成分，其通常與SEM和TEM等組合使用，通過電子束激發(fā)薄膜中的元素產(chǎn)生特征X射線，以此分析薄膜材料的組分．與RBS和XRF等方法相比，EDS基于電子束，可用于材料的微區(qū)成分分析并得到元素的空間分布，但是相對(duì)而言，其定量分析的誤差略大．Y.Shao等人［34］使 用EDS方 法分 析 了 包覆 在Al2O3粉末顆粒上的ALD FeSx薄膜成分（圖9）．通過結(jié)合SEM和EDS表征方法，可以看到ALD制備的FeSx薄膜能均勻地覆蓋在Al2O3顆粒粉末上，體現(xiàn)了ALD技術(shù)在保形包覆方面的優(yōu)勢(shì)．

圖9 包覆了ALD FeSx薄膜的Al2O3粉末顆粒的SEM圖像及元素的EDS分布圖和EDS譜［34］（a）SEM圖；（b）O；（c）Al；（d）S；（e）Fe；（f）EDS譜Fig.9 SEM image of ALD FeSx coated Al2O3 powder，the associated EDS elemental distributions and EDS spectrum［34］（a）SEM image；（b）O；（c）Al；（d）S；（e）Fe；（f）EDS spectrum

2.2.4 X射線光電子能譜（XPS）

XPS主要基于X射線與材料作用產(chǎn)生的光電子來分析薄膜的成分及各元素化學(xué)價(jià)態(tài)，但是由于光電子的逃逸深度較淺，XPS僅能用于分析材料的表面特性．Q.Guo等人［35］利用XPS，分析了ALD碳化鎳（Ni3Cx）薄膜的元素組成及化學(xué)態(tài)（圖10）．通過分析Ni和C的譜峰面積，可計(jì)算得到薄膜的元素組成約為Ni3C0.7；通過分析Ni和C的峰位和峰形，可以判斷所得材料為碳化物；通過分析N和O譜峰強(qiáng)度發(fā)現(xiàn)僅略高于噪聲水平，表明所得Ni3Cx薄膜純度較高．此外，XPS還可應(yīng)用于原位表征研究ALD過程的薄膜生長(zhǎng)機(jī)制．R.Zhao等人［36-38］利用原位XPS技術(shù)，深入研究了硫化鎳等ALD薄膜生長(zhǎng)過程中的機(jī)理機(jī)制問題，發(fā)現(xiàn)了諸如表面酸堿絡(luò)合物生成機(jī)制、反應(yīng)團(tuán)聚機(jī)制等一系列新的ALD機(jī)制．

圖10 ALD Ni3Cx薄膜的XPS譜圖［35］（a）全譜；（b）Ni 2p；（c）C 1s；（d）N 1s；（e）O 1s高分辨譜Fig.10 XPS spectra of ALD Ni3Cx films［35］（a）survey and high-resolution；（b）Ni 2p；（c）C 1s；（d）N 1s；（e）O 1s spectra

2.3 ALD薄膜晶型及形貌表征

ALD薄膜晶型的表征方法主要有X射線衍射（XRD）、拉曼光譜和透射電子顯微鏡（TEM），薄膜表面形貌的表征方法主要有原子力顯微鏡（AFM）和掃描電子顯微鏡（SEM）．

2.3.1 X射線衍射（XRD）和拉曼光譜

XRD和拉曼光譜都是常用的晶型表征方法．XRD方法基于X射線在晶體中發(fā)生的衍射現(xiàn)象，可用于表征多晶薄膜和單晶外延薄膜，但是如果薄膜過薄或者晶粒尺寸過小，會(huì)導(dǎo)致XRD譜峰過弱過寬，難以準(zhǔn)確得到晶體結(jié)構(gòu)．拉曼光譜法則基于測(cè)量材料的特征振動(dòng)譜，判斷所得薄膜的晶體結(jié)構(gòu)，相對(duì)而言，拉曼光譜對(duì)于ALD薄膜材料的微結(jié)構(gòu)變化更為敏感．Z.Guo等人［39］利用XRD和拉曼光譜，表征了ALD沉積的硒化鐵（FeSe2）、硒化鈷（CoSe2）和硒化鎳（NiSe2）薄膜的晶相結(jié)構(gòu)（圖11）．結(jié)果表明：ALD FeSe2和CoSe2薄膜的晶相結(jié)構(gòu)均為正交晶系的白鐵礦型結(jié)構(gòu)，而ALD NiSe2薄膜的晶相結(jié)構(gòu)為立方晶系的黃鐵礦型結(jié)構(gòu)，此外薄膜的晶粒尺寸可通過Scherrer方程從衍射峰的寬度估算；通過比對(duì)相應(yīng)的塊體材料結(jié)構(gòu)的拉曼譜，可以進(jìn)一步確認(rèn)薄膜的晶體結(jié)構(gòu)，此外所得的拉曼光譜沒有觀測(cè)到晶態(tài)硒和非晶硒的特征峰，據(jù)此可以判斷這些ALD薄膜中無單質(zhì)硒雜質(zhì)．

圖11 ALD FeSe2，CoSe2和NiSe2薄膜的圖譜［39］（a）XRD譜圖；（b）拉曼光譜圖Fig.11 Spectra of ALD FeSe2，CoSe2 and NiSe2 films［39］（a）XRD；（b）Raman spectra

2.3.2 透射電子顯微鏡（TEM）

TEM可用于分析ALD薄膜的微區(qū)晶相結(jié)構(gòu)．Li H.等人使用TEM得到ALD NiSx薄膜（厚約10 nm）的微區(qū)形貌圖和電子衍射圖（圖12）［31］．結(jié)果表明，ALD NiSx薄膜呈現(xiàn)出了一定的結(jié)晶性，再通過測(cè)量衍射環(huán)半徑的大小及對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)，可確定所得ALD NiSx薄膜的晶體結(jié)構(gòu)屬于正交godlevskite結(jié)構(gòu)Ni9S8．

圖12 ALD NiSx薄膜的TEM圖像及相應(yīng)的電子衍射圖［31］（a）TEM；（b）電子衍射Fig.12 TEM image and the corresponding electron diffraction pattern of ALD NiSx film［31］（a）TEM；（b）electron diffraction

2.3.3 AFM和SEM

AFM和SEM主要應(yīng)用于表征ALD薄膜的表面形貌．AFM是利用針尖與薄膜表面原子間的排斥力獲得樣品表面的三維形貌圖，從而得到薄膜表面粗糙度等信息．但是AFM成像范圍相對(duì)較小、測(cè)試速度慢，成像質(zhì)量受探頭影響較大．SEM是通過電子槍向樣品表面發(fā)射電子，采集樣品表面逸出的二次電子進(jìn)行成像，從而獲得樣品表面形貌圖像．SEM成像范圍較大、測(cè)試速度快，但是無法直接測(cè)量薄膜表面均方根粗糙度值．通過AFM和SEM分別觀測(cè)ALD NiSx薄膜的表面形貌（圖13）［31］，結(jié)果表明：NiSx薄膜厚度約為10 nm，AFM測(cè)得的表面均方根粗糙度為1.81 nm；AFM和SEM的圖像均顯示該薄膜具有顆粒狀的表面形貌，說明薄膜具有多晶結(jié)構(gòu)．此外，通過SEM觀測(cè)在三維復(fù)雜結(jié)構(gòu)上沉積ALD薄膜的覆蓋情況發(fā)現(xiàn)，ALD NiSx薄膜沉積在深寬比為10∶1的溝槽結(jié)構(gòu)上，ALD薄膜在溝槽結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)均有沉積且厚度均一，表明ALD薄膜具有良好的保形性特點(diǎn)．

圖13 ALD NiSx薄膜的表面形貌［31］（a）AFM；（b）SEM；（c）橫斷面SEM圖Fig.13 Surface morphology of ALD NiSx film［31］（a）AFM；（b）SEM；（c）cross-sectional SEM image

2.4 ALD薄膜的其他表征

除了上述涉及的薄膜基本物性表征外，通常還需針對(duì)ALD薄膜的具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行針對(duì)性的性能表征．ALD薄膜的應(yīng)用十分廣泛，受限于篇幅，以下僅選取了幾個(gè)典型例子進(jìn)行簡(jiǎn)單討論．

ALD技術(shù)廣泛應(yīng)用于催化領(lǐng)域，通過在亞納米尺度上對(duì)催化劑的成分、結(jié)構(gòu)、尺寸和分布進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，構(gòu)建新型高效的納米催化劑．Liu等人［40］在研究基于ALD技術(shù)的單原子Pt催化劑的過程中，通過核磁共振技術(shù)表征了Pt原子所處的化學(xué)環(huán)境，為構(gòu)建高效催化劑提供重要的微觀結(jié)構(gòu)信息．ALD薄膜也廣泛應(yīng)用于電催化領(lǐng)域，包括制備高效電解水制氫、制氧催化劑等［41-47］．針對(duì)這一應(yīng)用場(chǎng)景，需要對(duì)所得ALD薄膜進(jìn)行各種電化學(xué)性質(zhì)表征，包括循環(huán)伏安法、電化學(xué)阻抗法等．此外，對(duì)于ALD制備的金屬薄膜，通常需要測(cè)量薄膜的電導(dǎo)率等性質(zhì)［28］．

3 結(jié)語與展望

綜述了常見的ALD薄膜表征方法，主要從薄膜厚度、成分、結(jié)晶性、形貌等方面進(jìn)行了介紹．通常通過SE，XRR和QCM等方法測(cè)量薄膜的厚度，以此檢測(cè)薄膜的生長(zhǎng)特性．通過RBS，XRF，EDS和XPS等方法，表征薄膜的成分組成、元素化學(xué)價(jià)態(tài)及雜質(zhì)類型和含量．通過XRD，TEM和拉曼光譜等方法表征薄膜的晶型，而通過AFM和SEM觀測(cè)薄膜的表面形貌．根據(jù)ALD薄膜的具體應(yīng)用場(chǎng)景，進(jìn)行針對(duì)性的性能表征．

隨著表征技術(shù)的不斷發(fā)展，原位表征技術(shù)將起著越來越重要的作用．目前已有不少原位技術(shù)應(yīng)用于表征ALD薄膜生長(zhǎng)的過程，除了前述的SE，QCM和XPS方 法 以 外，還 有QMS［48］，F(xiàn)TIR［49］，STM［50］和UPS［51］等方法，以及基于同步輻射光源的GISAXS［52］，XRF［52］，AP-XPS［53］和XANES［54］等方法．這些原位表征技術(shù)通過監(jiān)測(cè)ALD過程中薄膜的厚度、形貌、化學(xué)價(jià)態(tài)、電子結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵特性的演變，還能更好地認(rèn)識(shí)理解ALD過程的機(jī)理機(jī)制，以此制備可控性更好、性能更優(yōu)的ALD薄膜，從而促進(jìn)ALD技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展．因此，發(fā)展更好的原位表征手段對(duì)于未來ALD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要的意義．