原子层沉积（ALD）作为一种纳米加工技术，已广泛应用于显示、微电子、纳米技术、催化、能源和涂料等领域。它表现出优异的共形性、大面积均匀性和对亚单层薄膜的精确控制。使用三甲基铝（TMA）和水（H2O）作为前驱体的Al2O ALD是最理想的ALD模型系统。在这项工作中，利用密度泛函理论（DFT）计算研究了TMA和H2O与表面的反应，以获得关于复杂的基于H2O的Al2O ALD反应机理的更多信息。在TMA反应中，通过配体交换反应可以消除甲基配体并形成新的Al-O键。在HO反应中，表面的甲基配体可以进一步消除，并可以形成新的Al2O键。同时，表面甲基和羟基之间的偶联反应可以进一步形成新的Al2O键并释放CH或H2O，从而使Al2O薄膜致密化。 Al2O·H2O基原子层沉积的这些复杂反应机理可以为其他氧化物和铝基化合物的前驱体设计和原子层沉积生长提供理论指导。



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