Способ изготовления пленок с помощью ионного осаждения трудно однозначно отнести к химическим или физическим методам. Этот метод можно определить как испарение в присутствии электрического разряда. С другой стороны, этот метод во многом напоминает электрохимическое осаждение, поскольку и в данном случае металл переходит на катод в виде положительных ионов. На рис. 19 схематически изображено устройство для ионного осаждения пленок.
Осаждаемый материал испаряется из соответствующего испарителя аналогично обычному вакуумному испарению. В камере устройства поддерживается тлеющий разряд между испарителем (анодом) и подложкой (катодом) при давлении 10-1-10-2 мм рт. ст., так что испаряемые атомы ионизируются в плазме.
Потенциал разряда поддерживается на таком уровне, который необходим для того, чтобы ионизированные атомы ускорялись в направлении к катоду. Адгезия осажденного слоя при таком методе оказывается очень высокой, так как энергия ионов, летящих к катоду, достаточно велика. Обычно в рабочей камере поддерживается атмосфера инертного газа. Одним из преимуществ способа является чистота подложки благодаря присутствию разряда; с другой стороны, по этой же причине будет происходить отрыв осажденных частиц от катода (по аналогии с ионным распылением). Поэтому необходимо поддерживать такой режим, при котором скорость осаждения превышала бы скорость распыления.