真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板於真空室內，采用一定方法（fǎ）加熱（rè）待鍍材料，使之蒸發或升華，並飛行（háng）濺射到被鍍基板（bǎn）表麵凝聚成膜的工藝。
    在真空條件下成膜有很多優點：可減少蒸發材料的原子、分子在飛向基板過程中於分子的（de）碰撞，減少氣（qì）體中的活性分子和蒸發源材料間的化學反應（如氧化等），以及減少成膜過程中氣體分子進入薄膜中成為雜質的量，從（cóng）而提（tí）供膜（mó）層的致密度、純度、沉積（jī）速率和與基板的（de）附著力。通常真空蒸鍍要求成膜室內（nèi）壓力（lì）等於或低於10-2Pa，對於蒸發源與基板距離較遠和（hé）薄膜質量要求很高的場合，則要求壓（yā）力更低。
    主要分為一下幾類：
    蒸發（fā）鍍膜、濺射（shè）鍍膜和離子鍍（dù）。
    蒸發鍍膜：通過加熱蒸發某種（zhǒng）物質使其（qí）沉積在固體表麵，稱為蒸發鍍膜。這種方法最早（zǎo）由M.法拉第於1857年提（tí）出，現代已成為常用鍍（dù）膜（mó）技術之一。
    蒸（zhēng）發物質（zhì）如金屬、化合（hé）物等置於坩堝內或掛在熱（rè）絲上作為蒸發源（yuán），待鍍工件，如金屬、陶瓷（cí）、塑料（liào）等（děng）基片置於坩堝前方（fāng）。待係統抽至高真空後，加熱坩堝使其中的物質蒸發。蒸發物質的原子或分子以冷凝方式沉（chén）積在基片表（biǎo）麵。薄膜厚度（dù）可由數百埃至數微米。膜厚決定於蒸發源的蒸發速率和時間（或決（jué）定於（yú）裝料量（liàng）），並與源和基片的距離有關。對於大麵積鍍（dù）膜，常采用旋轉基片或多蒸發源的方式以保證膜層厚度的均勻性。從蒸發源到基片的距（jù）離應小（xiǎo）於蒸氣（qì）分子在殘餘氣體中的平均自由程，以免蒸氣分子與殘氣分子碰（pèng）撞引起化（huà）學（xué）作用。蒸（zhēng）氣（qì）分子平均（jun1）動能約為（wéi）0.1～0.2電（diàn）子伏。
    蒸發源（yuán）有三種類型。①電阻加熱源（yuán）：用難熔（róng）金（jīn）屬如鎢、鉭製成舟箔或（huò）絲狀,通以電流,加熱在（zài）它上方的或置於坩堝中的蒸發（fā）物質（圖1[蒸（zhēng）發鍍（dù）膜設備示（shì）意圖]）電阻加熱源主要用於蒸發Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高頻感應加熱（rè）源：用高頻感應電流加熱（rè）坩堝和蒸（zhēng）發（fā）物質。③電子束加熱源：適用於蒸發溫度較高（不（bú）低於2000[618-1]）的材料，即用電子束轟擊材（cái）料使其（qí）蒸發。
   蒸發鍍膜與其他真（zhēn）空（kōng）鍍膜方法相比（bǐ），具有較高的沉積速率，可鍍製單質和不易熱分解的化合物膜。
   為沉積（jī）高純單晶（jīng）膜層，可采用分子束外延方法。生（shēng）長摻雜（zá）的GaAlAs單晶（jīng）層的分子束外延裝置如圖2[ 分子束外延裝置示意圖]。噴射爐中裝有分子束源，在超高真空下當（dāng）它被加熱到一定（dìng）溫（wēn）度時，爐（lú）中元素以束狀分子流射（shè）向基片。基片被加熱到一（yī）定溫度，沉積在基片上的分子可以徙（xǐ）動，按基片晶格次序生長結晶用分子（zǐ）束外延法可獲得所需化學計量比的高純（chún）化合物單晶膜，薄膜最（zuì）慢生長速（sù）度（dù）可控製（zhì）在1單層／秒（miǎo）。通過控製擋板,可精（jīng）確地（dì）做（zuò）出（chū）所需成分和結（jié）構的單晶薄膜。分子束外延法廣（guǎng）泛用於製造各種光集成器（qì）件和各（gè）種（zhǒng）超晶格結構薄膜（mó）。
   濺射鍍膜：用高能粒子（zǐ）轟擊固體表麵時能使固體表麵（miàn）的粒子（zǐ）獲得能（néng）量並逸出表麵，沉積在基片（piàn）上。濺射現象於1870年開始用於鍍膜技術，1930年以（yǐ）後由於提高了沉積速率而逐漸用於工業生產。常用的二極濺射設備如圖3[ 二極濺射示意圖]。通常將欲沉積的材料製成板材——靶,固定在陰（yīn）極上（shàng）。基（jī）片（piàn）置於正（zhèng）對靶麵的陽極上,距靶（bǎ）幾厘米。係統抽至高（gāo）真空後充入 10-1帕的（de）氣體（通常為氬氣），在陰極和陽（yáng）極間加幾千伏電壓，兩極間即產生輝光放電。放電產生（shēng）的正離（lí）子在電場作用下飛向陰極，與靶表（biǎo）麵原子碰撞，受（shòu）碰撞從靶麵逸出的靶（bǎ）原子稱為濺射原子,其能量在1至幾十電（diàn）子伏範（fàn）圍。濺射原子在基片表麵沉積成膜。與蒸發鍍膜不同，濺射鍍膜不受（shòu）膜材熔點的限製,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難（nán）熔物質。濺射化合物膜可用反應濺射法，即將反應氣（qì）體 (O、N、HS、CH等)加入Ar氣中,反應氣體及其離子與靶原子或濺射原子發生反應生成化合物（如氧化物、氮化物（wù）等）而沉積在基片（piàn）上。沉積絕緣膜可（kě）采（cǎi）用高頻濺射法（fǎ）。基片裝在接地的電（diàn）極上，絕（jué）緣靶裝在對麵的電極上。高頻電（diàn）源（yuán）一端接地，一端（duān）通過匹配網絡和隔（gé）直（zhí）流電容接到裝有絕緣靶的（de）電極上。接（jiē）通高頻電源後，高頻電壓不斷改變極性。等離子體中的（de）電子和（hé）正離子在電壓的正半周和負（fù）半周分別打到絕（jué）緣（yuán）靶上（shàng）。由於電（diàn）子遷移率高於正離子，絕緣（yuán）靶表麵（miàn）帶（dài）負（fù）電，在達到動態平衡時，靶處於負的偏置電位，從而使正（zhèng）離子對靶的濺射持續進行。采用磁控濺射可使沉積速率比非（fēi）磁（cí）控濺射提高近一個數量級。
   離子鍍：蒸（zhēng）發物質的分子被電子碰撞電離後以離子沉積在固體表（biǎo）麵，稱為（wéi）離子（zǐ）鍍。這種技術是D.麥托克斯於1963年提出的。離子鍍是真空蒸發與（yǔ）陰極（jí）濺射技術的結合。一種離子鍍係統如圖4[離子鍍係（xì）統示意圖],將基（jī）片台作為陰極，外殼作陽極，充入惰性氣體（如氬（yà））以產生輝（huī）光放電。從蒸發源蒸發的分子通過等離子區時（shí）發生電離。正離（lí）子被基片台負電壓加（jiā）速打到基片（piàn）表（biǎo）麵。未電離的（de）中性（xìng）原子（約占（zhàn）蒸發（fā）料的95％）也沉積在基片或真空（kōng）室壁表麵。電場對離化的蒸（zhēng）氣分子的加速作用（離子能量約幾百～幾千電子伏（fú））和氬離子對基片的濺（jiàn）射清洗作用，使膜層附著強度大大提高。離（lí）子（zǐ）鍍工藝綜合了蒸發（高沉（chén）積（jī）速率）與濺射（良好的膜層附著力）工藝（yì）的特點，並有很好的繞射（shè）性，可（kě）為形狀複雜的工件鍍膜。

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