이온빔 보조 증착 기술

실제로 이온빔 보조 증착 기술은 복합적인 기술입니다. 이온 주입과 물리 기상 증착(PVD) 박막 기술을 결합한 복합 표면 이온 처리 기술이자 새로운 유형의 이온빔 표면 최적화 기술입니다. 물리 기상 증착의 장점 외에도, 이 기술은 더욱 엄격한 제어 조건 하에서 원하는 두께의 박막을 연속 성장시키고, 박막층의 결정성과 배향성을 더욱 크게 향상시키며, 박막층/기판의 접착력을 높이고, 박막층의 치밀성을 개선하며, 실온에 가까운 온도에서 이상적인 화학양론비의 화합물 박막을 합성할 수 있습니다. 여기에는 실온 및 상압에서는 얻을 수 없는 새로운 유형의 박막도 포함됩니다. 이온빔 보조 증착은 이온 주입 공정의 장점을 유지할 뿐만 아니라, 기판과 완전히 다른 박막으로 기판을 덮을 수도 있습니다.
모든 종류의 물리 기상 증착 및 화학 기상 증착에서 보조 폭격 이온 총 세트를 추가하여 IBAD 시스템을 형성할 수 있으며, 그림에서 볼 수 있듯이 다음과 같이 두 가지 일반적인 IBAD 공정이 있습니다.

그림 (a)에 나타낸 바와 같이, 전자빔 증발원을 사용하여 이온 건에서 방출된 이온빔을 박막층에 조사함으로써 이온빔 보조 증착을 구현합니다. 이 방법은 이온빔 에너지와 방향을 조절할 수 있다는 장점이 있지만, 증발원으로는 단일 또는 제한된 합금이나 화합물만 사용할 수 있으며, 합금 성분과 화합물의 증기압이 서로 다르기 때문에 원래 증발원 조성의 박막층을 얻기 어렵습니다.
그림 (b)는 이온 빔 스퍼터링 보조 증착을 보여줍니다. 이는 이중 이온 빔 스퍼터링 증착이라고도 하며, 이온 빔 스퍼터링 코팅 재료로 만들어진 타겟과 스퍼터링 생성물을 소스로 사용합니다. 기판에 증착하는 동안 이온 빔 스퍼터링 보조 증착은 다른 이온 소스를 조사하여 달성됩니다. 이 방법의 장점은 스퍼터링된 입자 자체가 특정 에너지를 가지고 있어 기판과의 접착력이 더 우수하다는 것입니다. 타겟의 모든 구성 요소를 스퍼터링 코팅할 수 있으며, 반응 스퍼터링을 통해 필름에 증착할 수도 있습니다. 필름의 조성을 쉽게 조정할 수 있지만 증착 효율이 낮고 타겟이 비싸며 선택적 스퍼터링과 같은 문제가 있습니다.