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有人曾這樣形容磁控濺射技術(shù)——就像往平靜的湖水里投入了石子濺起水花。磁控濺射真空鍍膜技術(shù)是物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition）的一種，其原理是：用帶電粒子加速轟擊靶材表面，發(fā)生表面原子碰撞并產(chǎn)生能量和動(dòng)量的轉(zhuǎn)移，使靶材原子從表面逸出并沉積在襯底材料上的過(guò)程。

磁控濺射技術(shù)得以廣泛的應(yīng)用,是由該技術(shù)有別于其它鍍膜方法的特點(diǎn)所決定的。

其特點(diǎn)可歸納為：

可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導(dǎo)體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質(zhì)，尤其適合高熔點(diǎn)和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式，可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜。

磁控濺射是物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD）的一種。濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、光學(xué)膜層等多種材料，且易于控制，鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

磁控濺射具有速度快、溫度低、低損傷等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)槭窃诘蜌鈮合逻M(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過(guò)在靶陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來(lái)提高等離子體密度以增加濺射率。

磁控濺射原理：

在磁控濺射中，靶材被放在一個(gè)裝有惰性氣體（如氬）的真空室內(nèi)。在金屬靶和沉積薄膜的襯底之間施加直流電壓，過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子。新電子在電場(chǎng)的作用下加速并與靶碰撞，使靶材發(fā)生濺射。

在濺射中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子受到電子磁場(chǎng)的作用，導(dǎo)致電子在做圓周運(yùn)動(dòng)，延長(zhǎng)了它們?cè)诨甯浇牡入x子體中的停留時(shí)間。并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar與靶材碰撞，從而實(shí)現(xiàn)了較高的沉積速率。

隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面。

磁控濺射一般分為二種：

直流濺射（DC）和射頻濺射（RF），其中直流濺射設(shè)備原理簡(jiǎn)單，在濺射金屬時(shí)，其速率也快。提高均勻性要增加壓強(qiáng)和保證薄膜純度、提高薄膜附著力要減小壓強(qiáng)的矛盾，產(chǎn)生一個(gè)平衡。

而射頻濺射的原理可以被用來(lái)產(chǎn)生濺射效應(yīng)的原因是它可以在靶材上產(chǎn)生自偏壓效應(yīng)。在射頻濺射裝置中，擊穿電壓和放電電壓顯著降低。

使用范圍更為廣泛，除可濺射導(dǎo)電材料外，也可濺射非導(dǎo)電的材料，同時(shí)還進(jìn)行反應(yīng)濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射，常用的有電子回旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。

磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：

1、沉積速率快，沉積效率高，適合工業(yè)生產(chǎn)大規(guī)模應(yīng)用；在沉積大部分的金屬薄膜，尤其是沉積高熔點(diǎn)的金屬和氧化物薄膜時(shí)，如濺射鎢、鋁薄膜和反應(yīng)濺射TiO2、ZrO2薄膜，具有很高的沉積率。

2、基片溫度低，適合塑料等不耐高溫的基材鍍膜；

3、制備的薄膜純度高、致密性好、薄膜均勻性好、膜基結(jié)合力強(qiáng)。濺射薄膜與基板有著極好的附著力，機(jī)械強(qiáng)度也得到了改善；濺射的薄膜聚集密度普遍提高了，從顯微照片看，濺射的薄膜表面微觀形貌比較精致細(xì)密，而且非常均勻。

4、可制備金屬、合金、半導(dǎo)體、鐵磁材料、絕緣體（氧化物、陶瓷）等薄膜；

5、濺射的薄膜均具有優(yōu)異的性能。如濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學(xué)性能、電學(xué)性能及某些特殊性能；

6、環(huán)保無(wú)污染。傳統(tǒng)的濕法電鍍會(huì)產(chǎn)生廢液、廢渣、廢氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。不產(chǎn)生環(huán)境污染、生產(chǎn)效率高的磁控濺射鍍膜法則可較好解決這一難題。

磁控濺射技術(shù)是一種非常有效的沉積鍍膜方法，非常廣泛的用于薄膜沉積和表面覆蓋層制備?？杀挥糜谥苽浣饘佟雽?dǎo)體、鐵磁材料、絕緣體（氧化物、陶瓷）等多材料，尤其適合高熔點(diǎn)和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式，可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜；在濺射的放電氣中加入氧、氮或其它活性氣體，可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜；且設(shè)備簡(jiǎn)單、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)。

磁控濺射設(shè)備的主要用途：

1.功能性薄膜：具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜；

2.裝飾領(lǐng)域：各種全反射膜及半透明膜等；

3.微電子領(lǐng)域：在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù)，主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積（CVD）或金屬有機(jī)物。

4.光學(xué)領(lǐng)域：增透膜、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。特別是在透明導(dǎo)電玻璃廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、太陽(yáng)能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。

5.機(jī)械加工領(lǐng)域：在機(jī)械加工行業(yè)中，表面功能膜、超硬膜，自潤(rùn)滑薄膜，能有效提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能，從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。

磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域，還在高溫超導(dǎo)模、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽(yáng)能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。