原子层沉积技术(ALD)是一种基于自限制性反应机理的化学气相沉积薄膜材料的方法。它具有沉积的薄膜表面均匀性好、厚度可精确控制、保形性优等特点。目前越来越多的应用于半导体元器件的制造、高阻隔阻挡层、催化剂等领域。原子层沉积按照提供能量方式不同可以分为热原子层沉积(T-ALD)和等离子体辅助原子层沉积技术(PA-ALD)。而采用PA-ALD可以在较低的温度下实现原子层沉积有机、无机或者金属薄膜,且可获得较高的薄膜沉积速率和较短的冲洗时间。本文主要报道采用T-ALD和PA-ALD沉积超薄薄膜。作为应用,我们介绍沉积的超薄氧化铝,氧化锆,氧化镍等氧化物,和铜、镍、锰等金属在互联线、催化剂、阻隔层、有机电池等方面的应用工作。通过与反应腔体相连的四极杆质谱仪(QMS)、椭圆偏振仪(SE)、发射光谱仪(OES),我们研究了T-ALD和PA-ALD生长机理。薄膜结构特性通过原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等进行分析,研究了薄膜的表面形貌、成分和结构对性能的影响。