Atomsko plastno nanašanje je kemični postopek, ki se uporablja pri izdelavi mikroprocesorjev, optičnih filmov in drugih sintetičnih in organskih tankih filmov za senzorje, medicinske naprave in napredno elektroniko, kjer je plast materiala, ki je debela le nekaj atomov, natančno nanesena na substrat. . Obstaja več pristopov in metod za odlaganje atomskih plasti, ki je postala bistvena značilnost raziskav nanotehnologije in raziskav znanosti o materialih v elektrotehniki, energetiki in medicinskih aplikacijah. Postopek pogosto vključuje atomsko plastno epitaksijo ali epitaksijo molekularne plasti, kjer je zelo tanek sloj kristalne snovi v obliki kovinske ali polprevodne silicijeve spojine pritrjen na površino debelejšega sloja podobnega materiala.
Tankoplastno nanašanje je področje raziskav in proizvodnje izdelkov, ki zahteva strokovno znanje več znanstvenih disciplin zaradi fine plasti nadzora, ki jo je treba izvajati za izdelavo uporabnih naprav in materialov. Pogosto vključuje raziskave in razvoj v fiziki, kemiji in različnih vrstah inženiringa od strojništva do kemičnega inženiringa. Raziskave v kemiji določajo, kako potekajo kemični procesi na atomski in molekularni ravni in kateri so samoomejevalni dejavniki za rast kristalov in kovinskih oksidov, tako da lahko odlaganje atomske plasti dosledno proizvaja plasti z enotnimi lastnostmi. Kemične reakcijske komore za odlaganje atomske plasti lahko proizvedejo stopnje odlaganja 1.1 angstroma ali 0.11 nanometrov materiala na reakcijski cikel z nadzorom količine različnih reaktantnih kemikalij in temperature komore. Običajne kemikalije, ki se uporabljajo v takih procesih, vključujejo silicijev dioksid, SiO2; magnezijev oksid, MgO; in tantalovega nitrida, TaN.
Podobna oblika tehnike nanašanja tankega filma se uporablja za gojenje organskih filmov, ki se običajno začne z drobci organskih molekul, kot so različne vrste polimerov. Hibridne materiale je mogoče proizvajati tudi z uporabo organskih in anorganskih kemikalij za uporabo v izdelkih, kot so stenti, ki jih je mogoče namestiti v človeške krvne žile in prekriti z zdravili za časovno sproščanje za boj proti boleznim srca. Raziskovalci Alberte na Nacionalnem inštitutu za nanotehnologijo v Kanadi so od leta 2011 ustvarili podobno tanko plast s tradicionalnim stentom iz nerjavnega jekla, ki podpira odprte strnjene arterije. Stent iz nerjavnega jekla je prevlečen s tanko plastjo steklenega silicijevega dioksida, ki se uporablja kot substrat, na katerega se veže sladkorni ogljikovi hidratni material, ki je debel približno 60 atomskih plasti. Ogljikov hidrat nato pozitivno vpliva na imunski sistem, da prepreči, da bi telo razvilo zavrnitveni odziv na prisotnost jeklenega stenta v arteriji.
Obstaja na stotine kemičnih spojin, ki se uporabljajo pri odlaganju atomske plasti in služijo številnim namenom. Eden najbolj raziskanih od leta 2011 je razvoj visokok dielektričnih materialov v industriji integriranih vezij. Ker so tranzistorji vse manjši in manjši, pod velikostjo 10 nanometrov, postopek, znan kot kvantno tuneliranje, kjer električni naboji puščajo skozi izolacijske pregrade, naredi tradicionalno uporabo silicijevega dioksida za tranzistorje nepraktično. Filmi visokok dielektričnega materiala, ki se testirajo pri nanašanju atomske plasti kot nadomestki, vključujejo cirkonijev dioksid, ZnO2; hafnijev dioksid, HfO2; in aluminijevega oksida, Al2O3, saj ti materiali kažejo veliko boljšo odpornost proti tuneliranju.