Atomairelaagdepositie (ALD) is een proces waarbij een dunne laag afgezet wordt door middel van afwisselende blootstelling van precursor materialen op een substraatoppervlak. Wanneer deze oppervlakken op een weloverwogen manier gekozen worden, dan leidt afwisselende sequentiële blootstelling van precursoren tot zelf-terminerende reacties en hierdoor laat dit een gecontroleerde laag-na-laag groei toe. Zodoende wordt ALD toegepast voor depositie van hoge-k diëlektrische materialen zoals alumina. In dit werk is het alumina ALD proces bestudeerd. Het succes van ALD is te verklaren op basis van de chemie. Aldus is het belangrijk om de onderliggende elementaire reacties verantwoordelijk voor de ideale laaggroei te identificeren en te begrijpen, alsook die reacties dat kunnen leiden tot ongewenste onzuiverheden in de lagen. In een poging tot het verklaren van het mechanisme van ALD is experimenteel onderzoek uitgevoerd. Maar niettemin kunnen simulaties op atomaire schaal een meer effectieve manier zijn om de mechanismen in detail te onderzoeken. Derhalve zijn in dit werk dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT) berekeningen gebruikt om de elementaire reacties te onderzoeken en mogelijke intermediairen zijn gevalideerd door het vergelijken van berekende vibrationele frequenties met experimentele waarden. Zodoende wordt een meer gedetailleerd inzicht van het alumina ALD mechanisme bekomen.