Technologia osadzania wspomaganego wiązką jonów

W rzeczywistości technologia osadzania wspomaganego wiązką jonów (Ion beam assisted deposition) jest technologią kompozytową. Jest to kompozytowa technika obróbki powierzchni jonami, łącząca implantację jonów i technologię fizycznego osadzania z fazy gazowej, a także nowy rodzaj techniki optymalizacji powierzchni wiązką jonów. Oprócz zalet fizycznego osadzania z fazy gazowej, technika ta pozwala na ciągły wzrost warstwy o dowolnej grubości w bardziej rygorystycznych warunkach kontroli, znacząco poprawia krystaliczność i orientację warstwy, zwiększa przyczepność warstwy/podłoża, poprawia gęstość warstwy oraz syntetyzuje warstwy złożone o idealnych stosunkach stechiometrycznych w temperaturze bliskiej temperaturze pokojowej, w tym nowe rodzaje warstw, których nie można uzyskać w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem pokojowym. Osadzanie wspomagane wiązką jonów nie tylko zachowuje zalety procesu implantacji jonów, ale może również pokryć podłoże warstwą zupełnie inną niż podłoże.
We wszystkich rodzajach fizycznego osadzania z fazy gazowej i chemicznego osadzania z fazy gazowej można dodać zestaw pomocniczych dział jonowych do bombardowania w celu utworzenia systemu IBAD. Istnieją dwa ogólne procesy IBAD pokazane na rysunku:

Jak pokazano na rys. (a), źródło parowania wiązką elektronów jest wykorzystywane do napromieniowania warstwy filmu wiązką jonów emitowaną z działa jonowego, realizując w ten sposób osadzanie wspomagane wiązką jonów. Zaletą jest możliwość regulacji energii i kierunku wiązki jonów, ale jako źródło parowania można użyć tylko jednego lub ograniczonego stopu lub związku, a prężność par każdego ze składników stopu i związku jest inna, co utrudnia uzyskanie warstwy filmu o oryginalnym składzie źródła parowania.
Rys. (b) przedstawia osadzanie wspomagane rozpylaniem jonowym, znane również jako osadzanie z podwójną wiązką jonów. W tym przypadku jako źródło wykorzystuje się tarczę wykonaną z materiału powłokowego uzyskanego metodą rozpylania jonowego, a produkty rozpylania. Podczas osadzania na podłożu, osadzanie wspomagane rozpylaniem jonowym odbywa się poprzez napromieniowanie innym źródłem jonów. Zaletą tej metody jest to, że same rozpylane cząstki mają określoną energię, co zapewnia lepszą przyczepność do podłoża. Napylane mogą być powłoki z dowolnego elementu tarczy, ale również z rozpylaniem reakcyjnym. Łatwo jest dostosować skład warstwy, ale wydajność osadzania jest niska, tarcza jest droga i występują problemy, takie jak selektywne rozpylanie.