Dépôt par faisceau ionique - Ion beam deposition
Le dépôt par faisceau d'ions (IBD) est un processus d'application de matériaux sur une cible par l'application d'un faisceau d'ions .
Un appareil de dépôt par faisceau ionique se compose généralement d'une source d'ions, d'une optique ionique et de la cible de dépôt. En option, un analyseur de masse peut être incorporé.
Dans la source d'ions, des matériaux sous la forme d'un gaz, d'un solide évaporé ou d'une solution (liquide) sont ionisés. Pour l'IBD atomique, l'ionisation électronique , l'ionisation de champ ( source d'ions Penning ) ou des sources d' arc cathodique sont utilisées. Les sources d'arc cathodique sont utilisées en particulier pour le dépôt d'ions carbone . Le dépôt par faisceau d'ions moléculaires utilise une ionisation par électropulvérisation ou des sources MALDI .
Les ions sont ensuite accélérés, focalisés ou déviés à l'aide de hautes tensions ou de champs magnétiques. Une décélération facultative au niveau du substrat peut être utilisée pour définir l'énergie de dépôt. Cette énergie varie généralement de quelques eV à quelques keV. À faible énergie, les faisceaux d'ions moléculaires sont déposés intacts (atterrissage en douceur des ions), tandis qu'à une énergie de dépôt élevée, des fragments d'ions moléculaires et des ions atomiques peuvent pénétrer plus loin dans le matériau, un processus connu sous le nom d'implantation d'ions .
L'optique ionique (comme les quadripôles radiofréquences) peut être sélective en masse. Dans IBD, ils sont utilisés pour sélectionner une seule ou une gamme d'espèces ioniques à déposer afin d'éviter la contamination. Pour les matières organiques en particulier, ce procédé est souvent suivi par un spectromètre de masse .
Le courant du faisceau ionique, qui est une mesure quantitative de la quantité de matériau déposée, peut être surveillé pendant le processus de dépôt. La commutation de la plage de masse sélectionnée peut être utilisée pour définir une stoechiométrie .