Khoa học và công nghệ nano đang từng bước cách mạng hóa đời sống con người với nhiều ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực quan trọng, từ lưu trữ & chuyển hóa năng lượng, xử lý nước sạch & quan trắc môi trường, linh kiện điện tử thông minh, công nghệ chiếu sáng, màn hình hiển thị, hay thậm chí trong các ứng dụng chăm sóc sức khỏe. Do đó, nghiên cứu phát triển và chế tạo các loại vật liệu nano tiên tiến, đặc biệt là màng mỏng nano, đóng vai trò hết sức quan trọng. Cho đến nay, nhiều kỹ thuật chế tạo màng mỏng nano đã được phát triển và sử dụng rộng rãi ở cả quy mô phòng thí nghiệm lẫn công nghiệp. Có thể kể đến phương pháp phún xạ, bốc bay, quay phủ, điện hóa, lắng đọng hơi hóa học (CVD), v.v. Trong những năm gần đây, công nghệ lắng đọng đơn lớp nguyên tử (Atomic Layer Deposition – ALD) ngày càng thu hút được sự quan tâm của giới nghiên cứu vật liệu nano nhờ có nhiều tính năng vượt trội, bao gồm khả năng kiểm soát bề dày vật liệu tới từng đơn lớp nguyên tử, ở nhiệt độ tương đối thấp (< 250 °C), phù hợp với đa dạng các loại bề mặt.
Nguyên lý hoạt động của công nghệ ALD dựa trên sự hấp phụ hóa học và phản ứng lần lượt của các phân tử tiền chất trên bề mặt đế. Các phản ứng bề mặt này có tính chất tự bão hòa – là tính chất quan trọng nhất của ALD cho phép chế tạo từng đơn lớp nguyên tử ở mỗi chu trình ALD. Ví dụ về một chu trình ALD điển hình được mô tả trong Hình 1a, trong đó một đơn lớp nguyên tử có thể được chế tạo sau khi phun lần lượt hai tiền chất A và B ở thể khí lên bề mặt đế, xen giữa là các bước bơm hút làm sạch buồng phản ứng (còn gọi là purging). ALD kiểu cổ điển sử dụng buồng chân không trong đó các phản ứng có thể được kiểm soát một cách chặt chẽ và riêng lẻ, tuy nhiên, chính yêu cầu về kỹ thuật chân không khiến quy trình chế tạo màng mỏng nano diễn ra rất chậm, giá thành cao, không phù hợp với các bề mặt lớn.
Việc kiểm soát lắng đọng đơn lớp nguyên tử ở áp suất khí quyển không chỉ khơi gợi nhiều điều thú vị trong nghiên cứu khoa học cơ bản mà còn đưa công nghệ ALD dễ tiếp cận với quy mô công nghiệp hơn do khắc phục nhược điểm của công nghệ ALD cổ điển. Vì vậy để giải quyết vấn đề này, chúng tôi tập trung nghiên cứu một công nghệ khác dựa trên ALD, gọi là lắng đọng đơn lớp nguyên tử kiểu không gian – Spatial Atomic Layer Deposition (SALD). Trong đó, các phản ứng tự bão hòa giữa tiền chất ALD và bề mặt đế rắn được phân tách theo không gian (spatial) thay vì thời gian (temporal) như trong trường hợp ALD cổ điển. SALD có đầy đủ tính chất như ALD cổ điển, nhưng nhanh hơn gấp nhiều lần do không sử dụng buồng chân không, và bước bơm hút làm sạch buồng phản ứng được loại bỏ nhờ thiết kế đặc biệt của đầu phun khí SALD. Do đó, SALD có khả năng phát triển ra quy mô công nghiệp dễ dàng hơn, có thể ứng dụng lên các bề mặt lớn, ở nhiệt độ tương đối thấp và áp suất khí quyển.
Những sản phẩm tại nhà máy ở Hà lan mà chúng tôi có thể thực hiện:
Thiết kế, sản xuất và thương mại hóa công nghệ Spatial ALD ( tạm dịch: lắng đọng đơn lớp nguyên tử kiểu không gian) để lắng đọng vật liệu màng mỏng có kích thước nano. Công nghệ của chúng tôi giúp khách hàng của mình chế tạo các thiết bị tốt hơn, chi phí thấp và hiệu suất cao hơn cho các ứng dụng năng lượng bền vững. Những thiết bị này bao gồm thế hệ máy điện phân mới để sản xuất hydro xanh, pin nhiên liệu, pin và pin mặt trời từ đó năng lượng được tạo ra, lưu trữ và chuyển đổi một cách bền vững.
Với lợi thế đặt trụ sở tại brainport Hà Lan, thủ phủ của vùng sản xuất thiết bị công nghệ cao. Chúng tôi cam kết hỗ trợ doanh nghiệp Việt kết nối với trung tâm sản xuất các thiết bị công nghệ cao ở thế giới