Tecnologia de deposição assistida por feixe de íons

Na verdade, a tecnologia de deposição assistida por feixe de íons é uma tecnologia composta. Trata-se de uma técnica composta de tratamento iônico de superfície que combina implantação iônica e deposição física de vapor, além de ser um novo tipo de técnica de otimização de superfície por feixe de íons. Além das vantagens da deposição física de vapor, essa técnica permite o crescimento contínuo de filmes de qualquer espessura sob condições de controle mais rigorosas, melhorando significativamente a cristalinidade e a orientação da camada do filme, aumentando a resistência de adesão entre o filme e o substrato, melhorando a densidade da camada do filme e sintetizando filmes compostos com proporções estequiométricas ideais a temperaturas próximas à ambiente, incluindo novos tipos de filmes que não podem ser obtidos em temperatura e pressão ambientes. A deposição assistida por feixe de íons não só mantém as vantagens do processo de implantação iônica, como também permite revestir o substrato com um filme completamente diferente do próprio substrato.
Em todos os tipos de deposição física de vapor e deposição química de vapor, um conjunto de canhões de íons de bombardeio auxiliares pode ser adicionado para formar um sistema IBAD, e existem dois processos IBAD gerais, conforme mostrado na figura:

Como mostrado na Figura (a), uma fonte de evaporação por feixe de elétrons é usada para irradiar a camada do filme com o feixe de íons emitido pelo canhão de íons, realizando assim a deposição assistida por feixe de íons. A vantagem é que a energia e a direção do feixe de íons podem ser ajustadas, mas apenas uma única liga ou composto, ou um número limitado deles, pode ser usado como fonte de evaporação, e a pressão de vapor de cada componente da liga ou composto é diferente, o que dificulta a obtenção da camada do filme com a composição original da fonte de evaporação.
A Figura (b) mostra a deposição assistida por pulverização catódica por feixe de íons, também conhecida como deposição por pulverização catódica por feixe de íons duplo, na qual o alvo é feito de material de revestimento por pulverização catódica por feixe de íons, e os produtos da pulverização são usados ​​como fonte. Durante a deposição sobre o substrato, a deposição assistida por pulverização catódica por feixe de íons é obtida pela irradiação com outra fonte de íons. A vantagem desse método é que as partículas pulverizadas possuem uma certa energia, o que proporciona melhor adesão ao substrato; qualquer componente do alvo pode ser depositado por pulverização catódica, mas também pode sofrer pulverização reativa para formar o filme, facilitando o ajuste da composição do filme. No entanto, sua eficiência de deposição é baixa, o alvo é caro e existem problemas como a pulverização seletiva.