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Un faisceau d'ions à masse sélectionnée de faible énergie (10 à 300 eV) est utilisé pour déposer de fines pellicules sur des substrats atomiquement propres. Par exemple, on peut utiliser un faisceau d'ions C+ pour déposer une pellicule en diamant chimiquement lié ou en une substance similaire au diamant sur un substrat à la température ambiante. Dans le cas de minces pellicules de carbone, la monocouche initiale de la pellicule déposée a la forme d'une couche en carbure chimiquement lié aux atomes du substrat. La pellicule développe graduellement, couche après couche, une structure diamantine, passant par des structures intermédiaires. La plage optimale d'énergie C+ pour former la structure diamantine se situe entre 30 et 175 eV. Avec moins de 10 eV, on n'atteint pas la structure diamantine définitive, et au-delà de 180 eV, la dose requise pour obtenir cette structure définitive augmente brusquement. On peut utiliser des faisceaux multiples d'ions pour déposer des pellicules à composants multiples, y compris des pellicules dopées avec des concentrations très faibles d'atomes étrangers. Les pellicules en diamant ainsi obtenues sont dépourvues d'impuretés, sont inertes à l'absorption chimique par O2, ont une structure stable jusqu'à 350°C, un faible rendement de pulvérisation et une interface marquée avec la surface du substrat. Elles trouvent des applications comme revêtements protecteurs, isolants et semi-conducteurs dopés. |
