First-principles predictions and in situ experimental validation of alumina atomic layer deposition on metal surfaces

Chemistry of Materials

Volumn 26, Issue 23, 2014, Pages 6752-6761

  Lu, Junling ^a   Liu, Bin ^b   Guisinger, Nathan P ^c   Stair, Peter C ^d   Greeley, Jeffrey P ^e   Elam, Jeffrey W ^c  

^a UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA   (China)

^b Kansas State University   (United States)

^c ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^d NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^e Purdue University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALUMINA; ALUMINUM; ATOMIC LAYER DEPOSITION; CALCULATIONS; CATALYSIS; CATALYST SELECTIVITY; CORROSION RESISTANCE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DEPOSITION; DESIGN FOR TESTABILITY; DISSOCIATION; FORECASTING; FREE ENERGY; IRIDIUM; MASS SPECTROMETRY; METALS; MICROELECTRONICS; PLATINUM; QUARTZ; QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCES; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY; SINTERING;

AFTER HIGH TEMPERATURE; DISSOCIATIVE CHEMISORPTION; EXPERIMENTAL VALIDATIONS; PREFERENTIAL DECORATION; QUADRUPOLE MASS SPECTROSCOPIES; SITU QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE; SURFACE SPECIES; TRIMETHYLALUMINUM;

PALLADIUM;

EID: 84916631341     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm503178j     Document Type: Article

References (60)

1. Robertson, J. Rep. Prog. Phys. 2006, 69, 327
2. Lazar, A. M.; Yespica, W. P.; Marcelin, S.; Pebere, N.; Samelor, D.; Tendero, C.; Vahlas, C. Corros. Sci. 2014, 81, 125
3. Potts, S. E.; Schmalz, L.; Fenker, M.; Diaz, B.; Swiatowska, J.; Maurice, V.; Seyeux, A.; Marcus, P.; Radnoczi, G.; Toth, L.; Kessels, W. M. M. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, C132
4. Quinson, J. F.; Chino, C.; DeBecdelievre, A. M.; Guizard, C.; Brunel, M. J. Mater. Sci. 1996, 31, 5179
5. Zhang, Q.; Lee, I.; Ge, J. P.; Zaera, F.; Yin, Y. D. Adv. Funct Mater. 2010, 20, 2201
6. Zhang, Q.; Lee, I.; Joo, J. B.; Zaera, F.; Yin, Y. D. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1816
7. Joo, S. H.; Park, J. Y.; Tsung, C. K.; Yamada, Y.; Yang, P. D.; Somorjai, G. A. Nat. Mater. 2009, 8, 126
8. Cargnello, M.; Jaen, J. J. D.; Garrido, J. C. H.; Bakhmutsky, K.; Montini, T.; Gamez, J. J. C.; Gorte, R. J.; Fornasiero, P. Science 2012, 337, 713
9. Dai, Y. Q.; Lim, B.; Yang, Y.; Cobley, C. M.; Li, W. Y.; Cho, E. C.; Grayson, B.; Fanson, P. T.; Campbell, C. T.; Sun, Y. M.; Xia, Y. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 8165
10. Forman, A. J.; Park, J. N.; Tang, W.; Hu, Y. S.; Stucky, G. D.; McFarland, E. W. ChemCatChem 2010, 2, 1318
11. Lu, J. L.; Fu, B. S.; Kung, M. C.; Xiao, G. M.; Elam, J. W.; Kung, H. H.; Stair, P. C. Science 2012, 335, 1205
12. O'Neill, B. J.; Jackson, D. H. K.; Crisci, A. J.; Farberow, C. A.; Shi, F. Y.; Alba-Rubio, A. C.; Lu, J. L.; Dietrich, P. J.; Gu, X. K.; Marshall, C. L.; Stair, P. C.; Elam, J. W.; Miller, J. T.; Ribeiro, F. H.; Voyles, P. M.; Greeley, J.; Mavrikakis, M.; Scott, S. L.; Kuech, T. F.; Dumesic, J. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2013, 52, 13808
13. Suntola, T.; Hyvarinen, J. Annu. Rev. Mater. Sci. 1985, 15, 177
14. George, S. M. Chem. Rev. 2010, 110, 111
15. Puurunen, R. L. J. Appl. Phys. 2005, 97, 121301
16. Zhang, Z. Y.; Patterson, M.; Ren, M. M.; Wang, Y.; Flake, J. C.; Sprunger, P. T.; Kurtz, R. L. J. Vac. Sci. Technol., A 2013, 31, 050818-1 - 050818-11.
17. Qin, Y.; Yang, Y.; Scholz, R.; Pippel, E.; Lu, X. L.; Knez, M. Nano Lett. 2011, 11, 2503
18. Ray, N. A.; Van Duyne, R. P.; Stair, P. C. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7748
19. Ma, Z.; Brown, S.; Howe, J. Y.; Overbury, S. H.; Dai, S. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9448
20. Biener, M. M.; Biener, J.; Wichmann, A.; Wittstock, A.; Baumann, T. F.; Baumer, M.; Hamza, A. V. Nano Lett. 2011, 11, 3085
21. Zhang, X. Y.; Zhao, J.; Whitney, A. V.; Elam, J. W.; Van Duyne, R. P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 10304
22. Whitney, A. V.; Elam, J. W.; Stair, P. C.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 16827
23. Liang, X. H.; Li, J. H.; Yu, M.; McMurray, C. N.; Falconer, J. L.; Weimer, A. W. ACS Catal. 2011, 1, 1162
24. Feng, H.; Lu, J. L.; Stair, P. C.; Elam, J. W. Catal. Lett. 2011, 141, 512
25. Scott, I. D.; Jung, Y. S.; Cavanagh, A. S.; An, Y. F.; Dillon, A. C.; George, S. M.; Lee, S. H. Nano Lett. 2011, 11, 414
26. Liang, X. H.; Li, J. H.; Yu, M.; McMurray, C. N.; Falconer, J. L.; Weimer, A. W. ACS Catal. 2011, 1, 1162
27. Lu, J. L.; Elam, J. W.; Stair, P. C. Acc. Chem. Res. 2013, 46, 1806
28. Lu, J. L.; Liu, B.; Greeley, J. P.; Feng, Z. X.; Libera, J. A.; Lei, Y.; Bedzyk, M. J.; Stair, P. C.; Elam, J. W. Chem. Mater. 2012, 24, 2047
29. Elam, J. W.; Groner, M. D.; George, S. M. Rev. Sci. Instrum. 2002, 73, 2981
30. Elam, J. W.; Zinovev, A.; Han, C. Y.; Wang, H. H.; Welp, U.; Hryn, J. N.; Pellin, M. J. Thin Solid Films 2006, 515, 1664
31. Lu, J. L.; Stair, P. C. Langmuir 2010, 26, 16486
32. Lu, J. L.; Low, K.-B.; Lei, Y.; Libera, J. A.; Nicholls, A.; Stair, P. C.; Elam, J. W. Nat. Commun. 2014, 5, 3264
33. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558
34. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251
35. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169
36. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15
37. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
38. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
39. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671
40. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1993, 48, 4978
41. Elliott, S. D.; Greer, J. C. J. Mater. Chem. 2004, 14, 3246
42. Kittel, C. Introduction to Solid State Physics, 7 th ed.; John Wiley & Sons: 1996.
43. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
44. Methfessel, M.; Paxton, A. T. Phys. Rev. B 1989, 40, 3616
45. Henkelman, G.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9978
46. Henkelman, G.; Johannesson, G.; Jonsson, H. Kluwer Academic: New York, 2000; p 269.
47. Henkelman, G.; Jonsson, H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 7010
48. Aaltonen, T.; Ritala, M.; Tung, Y. L.; Chi, Y.; Arstila, K.; Meinander, K.; Leskela, M. J. Mater. Res. 2004, 19, 3353
49. Rahtu, A.; Alaranta, T.; Ritala, M. Langmuir 2001, 17, 6506
50. Dillon, A. C.; Ott, A. W.; Way, J. D.; George, S. M. Surf. Sci. 1995, 322, 230
51. Zaera, F. Langmuir 1996, 12, 88
52. Chen, Y.; Vlachos, D. G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4973
53. Mondal, A.; Seenivasan, H.; Tiwari, A. K. J. Chem. Phys. 2012, 137, 094708
54. Yamamoto, S.; Andersson, K.; Bluhm, H.; Ketteler, G.; Starr, D. E.; Schiros, T.; Ogasawara, H.; Pettersson, L. G. M.; Salmeron, M.; Nilsson, A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7848
55. Lee, J.; Sorescu, D. C.; Jordan, K. D.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17672
56. Noh, J.; Zong, K.; Park, J. B. Bull. Korean Chem. Soc. 2011, 32, 1129
57. Matsumoto, T.; Bennett, R. A.; Stone, P.; Yamada, T.; Domen, K.; Bowker, M. Surf. Sci. 2001, 471, 225
58. Abdulagatov, A. I.; Yan, Y.; Cooper, J. R.; Zhang, Y.; Gibbs, Z. M.; Cavanagh, A. S.; Yang, R. G.; Lee, Y. C.; George, S. M. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4593
59. Penner, S.; Jenewein, B.; Hayek, K. Catal. Lett. 2007, 113, 65
60. Pietraszek, A.; Da Costa, P.; Marques, R.; Kornelak, P.; Hansen, T. W.; Camra, J.; Najbar, M. Catal. Today 2007, 119, 187