光子学和激光领域研究机构Laser Zentrum Hannover（简称LZH）完成了新一代沉积系统（deposition system）「Spatial ALD」的开发，该系统实现了比以往更高的沉积速率，现在可以用于均匀地涂覆复杂形状的光学器件。LZH表示，这种能力在汽车照明和VR/AR领域的应用中很有吸引力。

ALD（atomic layer deposition，原子层沉积）技术可以生产非常薄的高质量涂层，目前ALD 工艺主要用于生产半导体工业中的薄功能层。新的Spatial ALD系统是LZH与芬兰公司Beneq合作研发的。Beneq表示，该系统在经济上是可行的，并且在工业上有很高的需求。

Spatial ALD系统在生产用于光学的超薄涂层系统时实现了高沉积速率，并能够对复杂形状的表面进行均匀涂层。例如，强弯曲和结构化的光学元件，电子束蒸发（electron beam evaporation）或离子束溅射（ion beam sputtering）等传统方法，很难很好地应用在这类光学元件上。而在汽车照明或AR/VR领域，三维形状的照明元素是必不可少的。

由于该系统是基于等离子的，它可以在低于100摄氏度的低温下运行，使其特别适用于涂层温度敏感的聚合物光学元件，这些光学元件通常用于显示器。

ALD 工艺基于气体前体（gaseous precursors）和基板表面（substrate surfaces）之间的自限化学反应（self-limiting chemical reactions）。在目前常用的传统系统中，工艺反应是一个接一个地进行，整个反应室需要进行耗时的气体交换。LZH Spatial ALD 系统中的方法有所不同。在这里，工艺循环在空间上分开进行。该系统有四个独立的过程室，由压力和氮气隔开；每一个过程室都完成ALD反应步骤。然后基板旋转进入下一个腔室。通过这种方式，科学家们实现了以前只有其他涂层工艺才能实现的沉积速率。LZH表示，这种方法“使该工艺特别经济，同时使光学镀膜的高产量成为可能”。

开发团队在今年的Photonics West会议上展示了他们使用新系统的第一个研究成果。他们目前还在EUROSTARS合作项目INTEGRA中工作，使用Spatial ALD系统为光学衍射光栅进行涂层。