原子層沉積技術由于其沉積參數的高度可控型（厚度、成份和結構）
原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD），最初稱為原子層外延（Atomic Layer Epitaxy，ALE），也稱為原子層化學氣相沉積（Atomic Layer Chemical Vapor Deposition，ALCVD）。原子層沉積是在一個加熱反應器中的襯底上連續引入至少兩種氣相前驅體物種，化學吸附的過程直至表面飽和時就自動終止，適當的過程溫度阻礙了分子在表面的物理吸附。
目前可以沉積的材料包括：氧化物，氮化物，氟化物，金屬，碳化物，復合結構，硫化物，納米薄層等。 中空納米管，隧道勢壘層，光電電池性能的提高，納米孔道尺寸的控制，高高寬比納米圖形，微機電系統（MEMS）的反靜態阻力涂層和疏水涂層的種子層，納米晶體，ZnSe涂層，納米結構，中空納米碗，存儲硅量子點涂層，納米顆粒的涂層，納米孔內部的涂層，納米線的涂層。
上述領域并不代表原子層沉積技術的所有可能應用領域，隨著科技的發展在不遠的將來將會發現其越來越多的應用。根據該技術的反應原理特征，各類不同的材料都可以沉積出來。已經沉積的材料包括金屬、氧化物、碳（氮、硫、硅）化物、各類半導體材料和超導材料等。 現在原子層沉積系統有國際品牌和自主品牌兩類。在國外品牌以劍橋（cambridge)最為悠久，全球銷售量幾百臺。其次以芬蘭的BENEQ和picosun，在高端ALD領域投入大量研發工作。近幾年，在國內已經有幾家設備公司先后完成研發，在市場上推出自己的機型。