이온빔 보조 증착 기술

사실, 이온빔 보조 증착 기술은 복합 기술입니다. 이는 이온 주입과 물리적 증착(PVD) 박막 기술을 결합한 복합 표면 이온 처리 기술이자 새로운 유형의 이온빔 표면 최적화 기술입니다. 물리적 증착의 장점 외에도, 이 기술은 더욱 엄격한 제어 조건 하에서 임의의 두께의 박막을 연속적으로 성장시킬 수 있고, 박막층의 결정성과 배향성을 더욱 크게 향상시킬 수 있으며, 박막층과 기판 사이의 접착 강도를 높이고, 박막층의 밀도를 개선할 수 있습니다. 또한 상온 부근에서 이상적인 화학양론적 비율의 복합 박막을 합성할 수 있으며, 상온 및 상압에서 얻을 수 없는 새로운 유형의 박막도 구현할 수 있습니다. 이온빔 보조 증착은 이온 주입 공정의 장점을 유지할 뿐만 아니라, 기판과 완전히 다른 박막으로 기판을 덮을 수도 있습니다.
물리적 증착 및 화학적 증착의 모든 종류에서 보조 이온 충격 장치를 추가하여 IBAD 시스템을 구성할 수 있으며, 그림에 나타낸 바와 같이 두 가지 일반적인 IBAD 공정이 있습니다.

그림 (a)에서 볼 수 있듯이, 전자빔 증발 소스를 사용하여 이온 건에서 방출되는 이온빔으로 박막층을 조사함으로써 이온빔 보조 증착을 구현합니다. 이 방식의 장점은 이온빔의 에너지와 방향을 조절할 수 있다는 것이지만, 증발 소스로 사용할 수 있는 합금이나 화합물의 종류가 단일하거나 제한적이며, 각 합금 성분과 화합물의 증기압이 다르기 때문에 원래의 증발 소스 조성을 가진 박막층을 얻기 어렵다는 단점이 있습니다.
그림 (b)는 이온빔 스퍼터링 보조 증착(이중 이온빔 스퍼터링 증착이라고도 함)을 보여줍니다. 이 방법에서는 이온빔 스퍼터링 코팅 재료로 만들어진 타겟과 스퍼터링 생성물을 소스로 사용합니다. 기판 위에 증착하는 동안 다른 이온 소스를 조사하여 이온빔 스퍼터링 보조 증착을 수행합니다. 이 방법의 장점은 스퍼터링된 입자 자체가 일정한 에너지를 가지고 있어 기판과의 접착력이 우수하고, 타겟의 모든 성분을 스퍼터링 코팅할 수 있을 뿐만 아니라 반응 스퍼터링을 통해 필름에 포함될 수도 있어 필름의 조성을 쉽게 조절할 수 있다는 것입니다. 그러나 증착 효율이 낮고 타겟 가격이 비싸며 선택적 스퍼터링과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.