Công nghệ lắng đọng hỗ trợ bằng chùm ion

Trên thực tế, công nghệ lắng đọng hỗ trợ chùm ion là một công nghệ tổng hợp. Đó là một kỹ thuật xử lý ion bề mặt tổng hợp kết hợp giữa cấy ion và công nghệ tạo màng lắng đọng hơi vật lý, và là một loại kỹ thuật tối ưu hóa bề mặt bằng chùm ion mới. Bên cạnh những ưu điểm của lắng đọng hơi vật lý, kỹ thuật này có thể liên tục tạo ra màng có độ dày bất kỳ trong điều kiện kiểm soát nghiêm ngặt hơn, cải thiện đáng kể độ kết tinh và định hướng của lớp màng, tăng cường độ bám dính của lớp màng/chất nền, cải thiện mật độ của lớp màng và tổng hợp các màng hợp chất với tỷ lệ thành phần lý tưởng ở nhiệt độ gần nhiệt độ phòng, bao gồm cả các loại màng mới không thể thu được ở nhiệt độ và áp suất phòng. Lắng đọng hỗ trợ chùm ion không chỉ giữ lại những ưu điểm của quá trình cấy ion mà còn có thể phủ lên chất nền một lớp màng hoàn toàn khác với chất nền.
Trong tất cả các loại lắng đọng hơi vật lý và lắng đọng hơi hóa học, một bộ súng bắn ion phụ trợ có thể được thêm vào để tạo thành hệ thống IBAD, và có hai quy trình IBAD phổ biến như sau, được thể hiện trong hình:

Như thể hiện trong Hình (a), nguồn bay hơi chùm electron được sử dụng để chiếu xạ lớp màng bằng chùm ion phát ra từ súng ion, do đó thực hiện quá trình lắng đọng hỗ trợ bằng chùm ion. Ưu điểm là năng lượng và hướng của chùm ion có thể được điều chỉnh, nhưng chỉ có thể sử dụng một hoặc một số hợp kim hoặc hợp chất nhất định làm nguồn bay hơi, và áp suất hơi của mỗi thành phần hợp kim và hợp chất là khác nhau, điều này gây khó khăn trong việc thu được lớp màng có thành phần nguồn bay hơi ban đầu.
Hình (b) thể hiện quá trình lắng đọng hỗ trợ bằng phương pháp bắn phá ion, còn được gọi là lắng đọng bắn phá ion kép, trong đó mục tiêu được làm bằng vật liệu phủ bắn phá ion, sản phẩm bắn phá được sử dụng làm nguồn. Trong khi lắng đọng trên chất nền, quá trình lắng đọng hỗ trợ bằng phương pháp bắn phá ion được thực hiện bằng cách chiếu xạ với một nguồn ion khác. Ưu điểm của phương pháp này là bản thân các hạt bắn phá có một năng lượng nhất định, do đó có độ bám dính tốt hơn với chất nền; bất kỳ thành phần nào của mục tiêu đều có thể được phủ bằng phương pháp bắn phá, hoặc cũng có thể được phản ứng bắn phá thành màng, dễ dàng điều chỉnh thành phần của màng, nhưng hiệu suất lắng đọng thấp, mục tiêu đắt tiền và có các vấn đề như bắn phá chọn lọc.