离子束沉积(Ion Beam Deposition，IBD)技术是利用离化的粒子作为蒸镀物质，在比较低的衬底温度下能形成具有优良特性的薄膜。近年来，随着离子束沉积技术的不断发展，离子束沉积技术的应用已经越来越引起人们的重视，特别是在电子工业应用领域，在以超大规模集成电路(VLSI)元件为开端的各种薄膜器件的加工制造中，要求各种不同类型的薄膜具有良好的控制性，因此对薄膜沉积技术提出了更高的要求。在材料加工、机械工业的各个领域，对工件表面进行特殊的镀膜处理，可以大大提高制品的使用寿命和使用价值,因此镀膜技术在材料加工和机械工业的各个领域的应用非常广泛和重要。离子束沉积技术可以通过对电气参数的精确控制，方便地控制离子，进而能精确控制离子束沉积技术所形成薄膜的特性,这是离子束沉积技术和离子镀技术相对其他薄膜技术的一个非常独特的特点。在微电子技术飞速发展的今天，离子束沉积技术和离子镀技术在所有的薄膜加工技术中具有很大的吸引力，也是被广泛应用的一种独特的薄膜加工技术。

离子東沉积技术是在磁控溅射技术之后发展起来的。上图所示为离子東溅射薄膜沉积装置示意图。离子東沉积技术的基本原理是利用能产生一定束流强度、一定能量的离子枪产生Ar离子流。利用离子枪发射的离子東轰击靶材并使靶材溅射出表层原子，表层原子在低温衬底上沉积就可以形成所需要的薄膜。

目前常见的离子束沉积技术主要有以下几类:直接引出式(非质量分离式)离子束沉积、质量分离式离子束沉积、部分离化沉积(通常称这种沉积技术为离子镀)、簇团离子束沉积和离子束溅射沉积。在所有的离子束沉积方法中,可以调节的参数主要包括:入射离子的种类、入射离子的能量、离子电流的大小、入射角、离子束的束径、沉积粒子中离子成分百分比、衬底温度及工艺腔室的真空度等。

在进行离子束沉积薄膜之前，往往采用辅助离子源直接轰击衬底，把衬底表面的杂质和污染物刻蚀掉，从而达到清洗的作用(通常称为反溅射)。离子東沉积薄膜的优点是溅射过程是可以控制的，离子能量和入射角度都可以调节和控制，并且衬底不受离子从靶材表面反射而引起辐射损伤。利用高能离子流溅射出的膜材料离子能量高，有利于薄膜结构的生成,离子源可控性强。因此,离子束沉积法制备的薄膜具有良好的附着性、良好的稳定性和重复性，可以保证成膜的质量致密、膜厚均匀且易于控制。

离子束沉积法是利用离化的粒子作为蒸镀物质,在比较低的衬底温度下能形成具有优良特性的薄膜。通过对电气参数的控制，可以很方便地控制离子，进而很方便地改变或提高薄膜的特点，这是离子束沉积技术独特的优点，因此，离子束沉积法是非常具有吸引力的薄膜沉积技术。我们知道，当金属离子照射固体表面时，根据入射离子能量的大小不同会引发三种不同的现象:当入射离子的能量E<500eV时会产生沉积现象;当入射能量E≥500eV时发生溅射(绝大多数金属材料的溅射值为10~30eV):当E>500eV时，能量已经足够大，将会产生离子注入现象。所以，需要精确控制入射离子的能量，而使照射的金属离子附着在固体表面(衬底)形成薄膜，离子的动能越小，附着的概率越大，从而可以获得较高的沉积速率。

在离子束沉积和离子镀技术中,除了离子及其相应物质的固有特性外,离子的动能动量、电荷等都会在整个工艺过程中对衬底表面的质量产生影响。因此，离子束沉积和离子镀技术相对传统的薄膜沉积技术具有很多不同的特征。如果采用具有很大动量的离子照射衬底表面，不仅会引起衬底原子的溅射，而且能使衬底近表面的离子发生离位而产生缺陷，这些离位和缺陷可以作为品体生长所必需的成核位置。由于离子的轰击也会促进表面原子的扩散，所以成膜的条件相比传统的成膜方法就更容易实现。特别是在簇团离子束沉积中，沉积粒子更容易在衬底表面移动，成膜质量也就更高。离子镀由于具有沉积速度快、被镀材料范围广、附着性良好、绕射性好、镀膜致密能提高衬底的疲劳寿命和能使衬底材料表面合金化等特点，并且由于湿式电镀对环境的污染等原因，发达国家对离子镀的发展都非常重视，随着人们对离子镀技术的深入研究，离子镀技术必将成为金属材料表面合金化的一种重要手段。