Depunerea asistată de Ion Beam
Această intrare sau secțiune despre subiectul fizicii nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Depunerea asistată cu fascicul ionic sau IBAD este o tehnică de depunere cu peliculă subțire prin depunere fizică de vapori asistată de implantarea ionilor .
Prin implantare de ioni înțelegem acel proces care constă în introducerea ionilor cu energie cinetică în interiorul unui material solid, substanțial aproape de suprafață.
Ionii introduși sunt capabili să facă modificări fizice și chimice asupra materialului „țintă”. Toate acestea se întâmplă în afara condițiilor de echilibru și conduc la compoziții care nu sunt ele însele limitate de constrângerile diagramelor de fază de echilibru; acest lucru se întâmplă deoarece este posibilă introducerea forțată a oricărui tip de ion în orice material solid și aceleași cantități, numite „doze de implant”, nu au limite teoretice a priori: este posibil, de exemplu, să se depășească limita de solubilitate .
Procesele de implantare sunt limitate la straturi de suprafață de solid, de obicei de la câteva zeci până la câteva sute de nanometri , în funcție de două variabile: masa ionilor și energia lor. Pentru a selecta masa, se folosesc sisteme de deviere și analiză foarte precise, în timp ce acceleratoarele pot fi folosite pentru a transmite energie.
De obicei, gama de energii de interes pentru implantare variază de la câteva mii de electroni volți la câteva sute de mii de electroni volți (1 ÷ 500 keV).
Utilitatea ionilor provine dintr-o analiză a interfeței substrat-film, care în cazul tehnicilor convenționale de depunere a vaporilor poate să nu fie deosebit de rezistentă, deoarece stratul interdifuz este absent, adică o zonă cu o anumită grosime în care speciile plantate prezintă un gradient de concentrație .
În cazul implantării ionilor, energia ionilor le permite să pătrundă în interiorul suprafeței substratului, creând un efect de amestecare între atomii substratului și cei ai filmului care se depune: astfel o interfază de difuzie unde substrat-film legăturile sunt mai stabile, iar aderența este mai mare.
În general, grosimile care pot fi afectate de efectul de amestecare sunt cele de implantare, adică nu mai mult de câteva sute de nanometri, în funcție de energie.
Asistența fasciculului de ioni la o depunere în fază de vapori poate fi alternativă sau simultană. Există, de asemenea, forme reactive ale IBAD, în care se folosește o atmosferă reactivă pentru a da naștere unor compuși anumiți. Tehnica IBAD poate fi realizată fără surse de încălzire suplimentare (utilizate pentru a promova reacțiile chimice), deoarece același fascicul de ioni garantează o alimentare consistentă de căldură .
