原子层沉积前驱体往往都是金属有机化合物，合适的前驱体种类较少而且价格昂贵；传统热原子层沉积技术因需要长时间的惰气吹扫以保证随后的表面自限制薄膜生长，沉积速率较慢，不适合大规模工业生产；
随着原子层沉积技术与其他先进技术不断融合以及人们对原子层沉积设备的不断改进，诸如“等离子体增强原子层沉积技术”、“空间式原子层沉积技术”、“流化床原子层沉积技术”等新型原子层沉积技术逐渐出现并在一定程度上有效解决了传统热原子层沉积技术所面临的诸多难题。
一套成熟的空间式原子层沉积设备需保证每小时超过3000片156×156mm2规格Si片的生产能力。由于空间式原子层沉积设备中沉积速率不再受限于单个循环步骤的累计时间，仅取决于衬底或前驱体喷嘴在两个半反应区间移动所需的时间，而薄膜厚度也仅取决于喷头上所集成的沉积单元数量。
目前，等离子体增强原子层沉积不仅能够在更温和条件下沉积传统热原子层沉积能够沉积的一些金属以及氧化物等薄膜材料，还可以沉积通常采用CVD在高温条件下才能沉积的石墨烯等新兴材料。
