外延和原子层沉积（ALD）的主要区别在于它们的薄膜生长机制和工作条件。外延是指晶体薄膜在具有特定取向关系的晶体基底上生长，并保持相同或相似晶体结构的过程。相比之下，ALD 是一种沉积技术，包括将基底依次暴露于不同的化学前驱体，一次形成一个原子层的薄膜。
差异总结：
- 外延 外延是指在基底上生长单晶体薄膜，并保持特定的晶体取向。外延法通常用于制造可精确控制晶体结构的半导体层。
- ALD 是一种通过气态前驱体之间有序、自限制的化学反应沉积薄膜的方法。它的重点是实现精确的厚度控制和出色的一致性，而不受基底晶体结构的影响。
详细说明：
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薄膜生长机理：
- 外延:在外延生长过程中，薄膜的生长方式是使其晶格与基底的晶格对齐。这种排列对电子特性至关重要，通常通过分子束外延（MBE）或化学气相沉积（CVD）等工艺在特定条件下实现，从而促进薄膜的有序生长。
- ALD:ALD 采用不同的原理，通过一系列自限制表面反应来生长薄膜。每个循环都需要将基底暴露在前驱体气体中，前驱体气体吸附在基底表面并发生反应形成单层。然后净化腔室，再引入第二种前驱体，与第一单层发生反应，形成一个完整的层。如此循环往复，最终形成所需的薄膜厚度。
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控制和精度：
- 外延:虽然外延技术能很好地控制晶体结构，但它可能无法提供与 ALD 相同的厚度控制水平，尤其是在原子尺度上。外延的重点在于保持晶体的完整性和取向。
- ALD:ALD 擅长精确控制薄膜厚度，直至原子级。在半导体制造和纳米技术等需要极薄、均匀薄膜的应用中，这种精度至关重要。
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应用和灵活性：
- 外延:外延法通常用于半导体制造，因为薄膜的电子特性在很大程度上取决于其晶体结构。就可沉积的材料和可使用的基底类型而言，外延的灵活性较低。
- ALD:ALD 的用途更为广泛，能够沉积多种材料，并符合复杂的高宽比结构。它可用于包括电子、光学和能源应用在内的各个领域，在这些领域中，保形镀膜和精确的厚度控制至关重要。
总之，虽然外延和 ALD 都用于沉积薄膜，但它们的目的不同，工作原理也不同。外延更注重保持晶体结构和取向，而 ALD 则注重精确的原子级厚度控制和出色的保形性。
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