เทคโนโลยีการทับถมด้วยลำแสงไอออนช่วย

ในความเป็นจริง เทคโนโลยีการทับถมด้วยลำแสงไอออนช่วยเป็นเทคโนโลยีคอมโพสิตเป็นเทคนิคการรักษาไอออนพื้นผิวแบบคอมโพสิตที่รวมการฝังไอออนและเทคโนโลยีฟิล์มการสะสมไอทางกายภาพ และเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพพื้นผิวลำแสงไอออนชนิดใหม่นอกเหนือจากข้อได้เปรียบของการสะสมไอทางกายภาพแล้ว เทคนิคนี้ยังสามารถขยายฟิล์มที่มีความหนาได้อย่างต่อเนื่องภายใต้สภาวะการควบคุมที่เข้มงวดมากขึ้น ปรับปรุงความเป็นผลึกและการวางแนวของชั้นฟิล์มให้มากขึ้น เพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะของชั้นฟิล์ม/ซับสเตรต ปรับปรุงความหนาแน่น ของชั้นฟิล์มและสังเคราะห์ฟิล์มผสมที่มีอัตราส่วนปริมาณสารสัมพันธ์ในอุดมคติที่อุณหภูมิใกล้เคียงห้อง รวมถึงฟิล์มประเภทใหม่ที่ไม่สามารถรับได้ที่อุณหภูมิและความดันห้องการทับถมด้วยลำแสงไอออนช่วยรักษาไว้ซึ่งข้อดีของกระบวนการฝังไอออน แต่ยังสามารถเคลือบพื้นผิวด้วยฟิล์มที่แตกต่างจากวัสดุพิมพ์โดยสิ้นเชิง
ในการสะสมไอทางกายภาพและการสะสมไอเคมีทุกชนิด สามารถเพิ่มชุดปืนไอออนทิ้งระเบิดเสริมเพื่อสร้างระบบ IBAD ได้ และมีกระบวนการ IBAD ทั่วไปสองกระบวนการดังนี้ ดังแสดงในรูป:

ดังที่แสดงในรูป (a) แหล่งกำเนิดการระเหยของลำแสงอิเล็กตรอนถูกใช้เพื่อฉายรังสีชั้นฟิล์มด้วยลำแสงไอออนที่ปล่อยออกมาจากปืนไอออน ทำให้เกิดการสะสมของลำแสงไอออนข้อดีคือสามารถปรับพลังงานและทิศทางของลำแสงไอออนได้ แต่โลหะผสมหรือสารประกอบเพียงชนิดเดียวหรือจำกัดเท่านั้นที่สามารถใช้เป็นแหล่งการระเหยได้ และความดันไอของส่วนประกอบและสารประกอบของโลหะผสมแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน ซึ่งทำให้ยาก เพื่อให้ได้ชั้นฟิล์มขององค์ประกอบแหล่งกำเนิดการระเหยดั้งเดิม
รูป (b) แสดงการทับถมของลำแสงไอออนช่วยสปัตเตอริง ซึ่งรู้จักกันในชื่อการทับถมของลำแสงไอออนคู่แบบสปัตเตอริง ซึ่งเป้าหมายที่ทำจากวัสดุเคลือบลำแสงไอออนสปัตเตอริง ผลิตภัณฑ์สปัตเตอริงถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดในขณะที่วางลงบนซับสเตรต ไอออนบีมสปัตเตอริงช่วยทับถมได้โดยการฉายรังสีกับแหล่งกำเนิดไอออนอื่นข้อดีของวิธีนี้คืออนุภาคที่ถูกสปัตเตอร์มีพลังงานจำนวนหนึ่ง ดังนั้นจึงมีการยึดเกาะกับพื้นผิวได้ดีกว่าส่วนประกอบใดๆ ของชิ้นงานสามารถสปัตเตอริงเคลือบได้ แต่ยังสามารถสปัตเตอริงปฏิกิริยาลงในฟิล์มได้ ง่ายต่อการปรับองค์ประกอบของฟิล์ม แต่ประสิทธิภาพในการสะสมต่ำ ชิ้นงานมีราคาแพงและมีปัญหา เช่น การสปัตเตอร์แบบเลือกจุด