溅射

溅射是固体材料的微观粒子在材料本身被等离子体或气体的高能粒子轰击后从其表面喷射出来的现象。由于高能离子与目标材料原子的碰撞，它们之间发生动量传递。这些离子，称为入射离子，在目标表面引起一系列连续碰撞。有时这些连续的碰撞会导致离子长途旅行并失去能量。如果到达靶材表面时的离子能量大于靶材原子间的结合能，则被碰撞的原子与靶材分离。这种现象称为溅射。这种现象在外太空中也在自然发生，而且是造成外太空实验中精密部件的主要磨损源。在物理学中它可以作用于极精细的材料沉积，这种沉积在科学研究和工业中得到了广泛应用，被用于精确蚀刻、分析技术以及薄膜涂层制造中以及半导体器件和纳米涂层技术产品。是一种物理气相沉积技术。

磁控溅射

磁控溅射是在溅射的基础上，在目标靶板附近添加固定磁场，运用目标靶材自身的电场与固定磁场的相互电磁作用，使得二次电子电离出更多的氩离子来增加溅射效率。磁控溅射分为平衡式与不平衡式。磁控溅射按电源选择应用分为直流磁控溅射、射频磁控溅射、高能脉冲溅射、交流中频溅射等应用于类型。直流磁控溅射主要用于金属和金属反应薄膜沉积，射频溅射用于陶瓷等介电材料薄膜沉积，高能脉冲溅射有效去除了直流源产生的电弧现象，是高速溅射沉积金属薄膜的最佳选择，交流中频溅射是工业高速溅射金属和反应膜层的配置。

离子束溅射

离子束溅射是使用离子源产生相对聚焦的离子束，直接对准要溅射的目标材料。离子源包括同心对齐的阴极和阳极。用2-10kV的高压电场在离子源内部产生静电场，并将电子限制在离子源的中心。当氩气注入离子枪时，高电场电离气体，在离子源内产生等离子体。然后离子从阳极加速到出口阴极孔产生准直离子束。产生的离子束撞击靶材，并通过离子和靶材之间的动量传递，将靶材溅射到基板上。离子束溅射因其束流的优势有效降低了薄膜中的污染，另外系统可以对离子通量和能量完全闭环控制，溅射工艺的重复性优于其他沉积方式，可以镀制非常光滑、致密且与基材结合非常号的膜层。

直流溅射

直流溅射是用DC电源作为溅射源，将用作溅射的靶材放置在待沉积基材平行的真空室中。真空腔室抽空至本底压力（5E-6mbar），去除空气中的H2O、H2、Ar等，然后用高纯度惰性气体（通常是氩气）回填至0.5-100mtorr。然后将 -2 至 -5 kV 范围内的负电流施加到目标材料上，正电荷施加到基材上作为阳极。然后电离的氩原子被电场驱动到阳极的基材，电场控制电离的气体离子在基底上凝结并形成薄膜层从而实现更快的沉积。直流溅射易于控制，普遍用于金属沉积，是一种低成本的薄膜工艺。

RF射频溅射

由于氧化物、氮化物和陶瓷等材料具有非常大的直流阻抗，绝缘材料的溅射沉积不能用直流电源完成。并且需要极高的电压来点燃和维持等离子体。但是这些材料的阻抗会随着施加功率的频率而变化。使用以射频 (RF) 传输的功率（通常为 13.56 MHz）和自动阻抗匹配网络，电路的总阻抗可调节至 50 Ω，适用于典型溅射环境中的等离子体点火。与直流溅射一样，射频溅射通过电离真空室中的惰性气体形成高能波。阴极靶材受到高能离子的轰击溅射出的原子或分子形成覆盖沉积基材精细喷雾。阴极磁场将电子束缚在靶材上从而实现更快的沉积速率。

RF射频溅射

由于氧化物、氮化物和陶瓷等材料具有非常大的直流阻抗，绝缘材料的溅射沉积不能用直流电源完成。并且需要极高的电压来点燃和维持等离子体。但是这些材料的阻抗会随着施加功率的频率而变化。使用以射频 (RF) 传输的功率（通常为 13.56 MHz）和自动阻抗匹配网络，电路的总阻抗可调节至 50 Ω，适用于典型溅射环境中的等离子体点火。与直流溅射一样，射频溅射通过电离真空室中的惰性气体形成高能波。阴极靶材受到高能离子的轰击溅射出的原子或分子形成覆盖沉积基材精细喷雾。阴极磁场将电子束缚在靶材上从而实现更快的沉积速率。