原子層沉積 (ALD) 是一種基于連續使用氣相化學過程的薄膜沉積技術； 它是化學氣相沉積的一個子類。 大多數 ALD 反應使用兩種稱為前體（也稱為反應物）的化學物質。 這些前體以順序的、自限性的方式一次一個地與材料表面反應。 通過反復暴露于單獨的前體，薄膜緩慢沉積。 ALD 是制造半導體器件的關鍵工藝，也是合成納米材料的工具集的一部分。

在原子層沉積過程中，通過將薄膜表面暴露于交替的氣態物質（通常稱為前體或反應物），薄膜在基板上生長。 與化學氣相沉積不同，前體不會同時存在于反應器中，而是作為一系列連續的、非重疊的脈沖插入。 在這些脈沖中的每一個中，前體分子以自限方式與表面反應，因此一旦表面上的所有反應位點都被消耗，反應就會終止。 因此，單次暴露于所有前體（所謂的 ALD 循環）后沉積在表面上的xxx材料量由前體-表面相互作用的性質決定。 通過改變循環次數，可以在任意復雜和大型基板上均勻且高精度地生長材料。

ALD 被認為是一種沉積方法，具有生產非常薄的共形薄膜的巨大潛力，可以在原子水平上控制薄膜的厚度和成分。 近期興趣的主要驅動力是 ALD 在根據摩爾定律縮小微電子設備方面的前景。 ALD 是一個活躍的研究領域，在科學文獻中發表了數百種不同的過程，盡管其中一些表現出與理想 ALD 過程不同的行為。 目前有幾篇綜合評論論文對已發表的 ALD 過程進行了總結，包括 Puurunen、Miikkulainen 等人、Knoops 等人和 Mackus & 等人的工作。 Schneider et al.. 一個交互的、社區驅動的 ALD 過程數據庫也可以在線獲得，它以帶注釋的周期表的形式生成最新的概述。

當希望使用有機前體時，采用原子層沉積、分子層沉積 (MLD) 的姊妹技術。 通過結合 ALD/MLD 技術，可以為許多應用制造高度保形和純混合薄膜。

在 1960 年代，Stanislav Koltsov 與 Valentin Aleskovsky 及其同事在蘇聯列寧格勒技術研究所 (LTI) 實驗性地開發了 ALD 的原理。 目的是通過實驗建立在 Aleskovsky 在他 1952 年的適應訓練論文中提出的框架假設的理論考慮之上。 實驗從金屬氯化物反應和水與多孔二氧化硅開始，很快擴展到其他基板材料和平面薄膜。 1965 年，Aleskovskii 和 Koltsov 共同為這項新技術提出了名稱 Molecular Layering。Molecular Layering 的原理在 1971 年 Koltsov 的博士論文（教授論文）中進行了總結。分子分層的研究活動范圍廣泛，從 從基礎化學研究到多孔催化劑、吸附劑和填料在微電子及其他領域的應用研究。

1974 年，在芬蘭 Instrumentarium Oy 開始開發薄膜電致發光顯示器 (TFEL) 時，Tuomo Suntola 將 ALD 設計為一種先進的薄膜技術。 Suntola 根據希臘語中外延的意思，排列在上面，將其命名為原子層外延（ALE）。 xxx個實驗是用元素 Zn 和 S 來生長 ZnS。 ALE 作為薄膜生長的一種方法在 20 多個國家獲得了國際專利。

當 Suntola 和同事從高真空反應器切換到惰性氣體反應器時，出現了突破，這使得能夠使用金屬氯化物、硫化氫和水蒸氣等復合反應物來執行 ALE 工藝。 該技術在 1980 年的 SID 會議上首次公開。 展示的 TFEL 顯示器原型由兩個氧化鋁介電層之間的 ZnS 層組成，所有這些都是在 ALE 工藝中使用 ZnCl2 + H2S 和 AlCl3 + H2O 作為反應物制成的。 ALE-EL 顯示器的xxx個大規模概念驗證是 1983 年安裝在赫爾辛基萬塔機場的航班信息板。TFEL 平板顯示器于 1980 年代中期由 Lohja Oy 在 Olarinluoma 工廠開始生產。 ALE 的學術研究始于 70 年代的坦佩雷科技大學（Suntola 在那里講授電子物理學），1980 年代的赫爾辛基科技大學。