Tecnología de deposición asistida por haz de iones

De hecho, la tecnología de deposición asistida por haz de iones es una tecnología compuesta. Se trata de una técnica de tratamiento iónico de superficies compuestas que combina la implantación de iones y la tecnología de película de deposición física de vapor, y un nuevo tipo de técnica de optimización de superficies por haz de iones. Además de las ventajas de la deposición física de vapor, esta técnica permite el crecimiento continuo de películas de cualquier espesor en condiciones de control más rigurosas, mejora significativamente la cristalinidad y la orientación de la capa de película, incrementa la fuerza de adhesión entre la capa de película y el sustrato, mejora la densidad de la capa de película y sintetiza películas compuestas con relaciones estequiométricas ideales a temperatura ambiente, incluyendo nuevos tipos de películas que no se pueden obtener a temperatura y presión ambiente. La deposición asistida por haz de iones no solo conserva las ventajas del proceso de implantación de iones, sino que también permite cubrir el sustrato con una película completamente diferente.
En todo tipo de deposición física de vapor y deposición química de vapor, se puede agregar un conjunto de cañones de iones de bombardeo auxiliares para formar un sistema IBAD, y hay dos procesos IBAD generales como se muestra a continuación en la imagen:

Como se muestra en la Fig. (a), se utiliza una fuente de evaporación por haz de electrones para irradiar la capa de película con el haz de iones emitido por el cañón de iones, logrando así la deposición asistida por haz de iones. La ventaja es que la energía y la dirección del haz de iones se pueden ajustar, pero solo se puede utilizar una aleación o compuesto como fuente de evaporación, o un número limitado de ellos. Además, la presión de vapor de cada componente de aleación y compuesto es diferente, lo que dificulta obtener la capa de película con la composición original de la fuente de evaporación.
La figura (b) muestra la deposición asistida por pulverización catódica por haz de iones, también conocida como deposición por pulverización catódica con doble haz de iones. En esta deposición, el blanco, compuesto por material de recubrimiento por pulverización catódica por haz de iones, y los productos de pulverización catódica se utilizan como fuente. Al depositarlo sobre el sustrato, la deposición asistida por pulverización catódica por haz de iones se logra mediante la irradiación con otra fuente de iones. La ventaja de este método es que las partículas pulverizadas poseen cierta energía, lo que mejora su adhesión al sustrato. Cualquier componente del blanco puede ser recubierto por pulverización catódica, pero también puede pulverizarse por reacción en la película, lo que facilita el ajuste de la composición de la película. Sin embargo, la eficiencia de deposición es baja, el blanco es costoso y existen problemas como la pulverización catódica selectiva.