In feite is ionenbundelondersteunde depositie een samengestelde technologie. Het is een gecombineerde oppervlaktebehandelingstechniek met ionenimplantatie en fysische dampafzetting, en een nieuw type ionenbundel-oppervlakteoptimalisatietechniek. Naast de voordelen van fysische dampafzetting, maakt deze techniek het mogelijk om continu films van elke gewenste dikte te laten groeien onder strengere controleomstandigheden, de kristalliniteit en oriëntatie van de filmlaag aanzienlijk te verbeteren, de hechtsterkte tussen de filmlaag en het substraat te verhogen, de dichtheid van de filmlaag te verbeteren en samengestelde films met ideale stoichiometrische verhoudingen te synthetiseren bij temperaturen rond kamertemperatuur, inclusief nieuwe soorten films die niet bij kamertemperatuur en -druk kunnen worden verkregen. Ionenbundelondersteunde depositie behoudt niet alleen de voordelen van het ionenimplantatieproces, maar maakt het ook mogelijk om het substraat te bedekken met een volledig andere film dan het substraat zelf.
Bij alle vormen van fysische dampafzetting en chemische dampafzetting kan een set hulp-ionenkanonnen worden toegevoegd om een IBAD-systeem te vormen. Er zijn twee algemene IBAD-processen, zoals weergegeven in de afbeelding:
Zoals weergegeven in afbeelding (a), wordt een elektronenbundelverdampingsbron gebruikt om de filmlaag te bestralen met de ionenbundel die door het ionenkanon wordt uitgezonden, waardoor ionenbundelondersteunde depositie wordt gerealiseerd. Het voordeel hiervan is dat de energie en richting van de ionenbundel kunnen worden aangepast, maar er kan slechts één of een beperkt aantal legeringen of verbindingen als verdampingsbron worden gebruikt. Bovendien verschilt de dampdruk van de verschillende legeringscomponenten en verbindingen, waardoor het moeilijk is om een filmlaag te verkrijgen met de oorspronkelijke samenstelling van de verdampingsbron.
Afbeelding (b) toont de ionenbundelverstuiving-ondersteunde depositie, ook wel dubbele ionenbundelverstuiving genoemd. Hierbij wordt een target gemaakt van een ionenbundelverstuivingscoatingmateriaal, waarbij de verstuivingsproducten als bron dienen. Tijdens de depositie op het substraat wordt de ionenbundelverstuiving-ondersteunde depositie bereikt door bestraling met een andere ionenbron. Het voordeel van deze methode is dat de verstuifde deeltjes zelf een bepaalde energie hebben, waardoor ze beter hechten aan het substraat. Elk onderdeel van het target kan worden verstuifd of in de film worden opgenomen door middel van reactieverstuiving, waardoor de samenstelling van de film eenvoudig kan worden aangepast. De depositie-efficiëntie is echter laag, het target is duur en er zijn problemen zoals selectieve verstuiving.
Geplaatst op: 08-11-2022