เทคโนโลยีการตกตะกอนด้วยลำแสงไอออน

① เทคโนโลยีการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยนั้นมีลักษณะเด่นคือการยึดเกาะที่แข็งแรงระหว่างฟิล์มและพื้นผิว ทำให้ชั้นฟิล์มมีความแข็งแรงมาก จากการทดลองพบว่า การยึดเกาะของการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยนั้นสูงกว่าการยึดเกาะของการตกตะกอนด้วยไอความร้อนหลายเท่าตัวถึงหลายร้อยเท่า สาเหตุหลักมาจากผลของการกระแทกของไอออนบนพื้นผิวที่ช่วยทำความสะอาด ทำให้เกิดโครงสร้างส่วนต่อประสานแบบไล่ระดับหรือชั้นเปลี่ยนผ่านแบบไฮบริดที่ส่วนต่อประสานระหว่างฟิล์มและฐาน และยังช่วยลดความเครียดของฟิล์มอีกด้วย

② การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของฟิล์ม ยืดอายุการใช้งานจากการล้า เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเตรียมออกไซด์ คาร์ไบด์ BN ลูกบาศก์ TiB และสารเคลือบคล้ายเพชร ตัวอย่างเช่น ในเหล็กกล้าทนความร้อน 1Crl8Ni9Ti การใช้เทคโนโลยีการตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยในการสร้างฟิล์มบาง SiN หนา 200 นาโนเมตร ไม่เพียงแต่สามารถยับยั้งการเกิดรอยแตกจากการล้าบนพื้นผิวของวัสดุเท่านั้น แต่ยังสามารถลดอัตราการแพร่กระจายของรอยแตกจากการล้าได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งมีบทบาทที่ดีในการยืดอายุการใช้งาน

③ การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะความเค้นของฟิล์มและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกได้ ตัวอย่างเช่น การเตรียมฟิล์ม Cr โดยการระดมยิงพื้นผิวของวัสดุรองรับด้วยไอออน Xe+ หรือ Ar+ ที่มีพลังงาน 11.5 keV พบว่าการปรับอุณหภูมิของวัสดุรองรับ พลังงานไอออนที่ระดมยิง อัตราส่วนการมาถึงของไอออนและอะตอม และพารามิเตอร์อื่นๆ สามารถทำให้ความเค้นเปลี่ยนจากความเค้นดึงเป็นความเค้นอัดได้ และโครงสร้างผลึกของฟิล์มก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ภายใต้อัตราส่วนของไอออนต่ออะตอมที่กำหนด การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยจะมีประสิทธิภาพในการเลือกทิศทางที่ดีกว่าชั้นเมมเบรนที่ตกตะกอนโดยวิธีการระเหยด้วยความร้อน

④ การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการออกซิเดชันของเมมเบรนได้ เนื่องจากชั้นเมมเบรนที่ตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนมีความหนาแน่นสูง โครงสร้างส่วนต่อประสานฐานของเมมเบรนจึงดีขึ้น หรือเกิดสภาวะอสัณฐานขึ้นเนื่องจากการหายไปของขอบเขตระหว่างอนุภาค ซึ่งเอื้อต่อการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการออกซิเดชันของวัสดุ

เพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อนของวัสดุและต้านทานผลกระทบจากการออกซิเดชันของอุณหภูมิสูง

(5) การตกตะกอนโดยใช้ลำแสงไอออนช่วยสามารถเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางแม่เหล็กไฟฟ้าของฟิล์มและปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มบางทางแสงได้ (6) การตกตะกอนโดยใช้ไอออนช่วยให้สามารถสร้างฟิล์มบางต่างๆ ได้ที่อุณหภูมิต่ำและหลีกเลี่ยงผลเสียต่อวัสดุหรือชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำซึ่งจะเกิดขึ้นจากการบำบัดที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอนของอะตอมและการฝังไอออนสามารถปรับได้อย่างแม่นยำและเป็นอิสระ และสามารถสร้างการเคลือบที่มีความหนาไม่กี่ไมโครเมตรที่มีองค์ประกอบที่สม่ำเสมอได้อย่างต่อเนื่องที่พลังงานการชนต่ำ