真空鍍膜就是置待鍍材料和被鍍基板於真空室內，采用（yòng）一定方（fāng）法加熱待鍍材料，使之蒸發或升華，並（bìng）飛行濺射到被鍍（dù）基板表麵凝聚成膜（mó）的工藝。
    在真空條件下成膜有很多優點：可減少（shǎo）蒸發材（cái）料的原子、分子在飛向基板過程中於分子的碰撞（zhuàng），減少氣體（tǐ）中的活性分子和蒸發源材料間的化學反應（如氧化（huà）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，從而提供膜層的致密度、純度、沉積（jī）速率和與基板（bǎn）的附著力。通常真空（kōng）蒸（zhēng）鍍要求成膜室內壓力等於或低於10-2Pa，對於蒸發源與基板距離較（jiào）遠和薄膜質量要求很高的場合（hé），則要求（qiú）壓力更低。
    主要分為一下幾類：
    蒸發鍍膜、濺射（shè）鍍膜和離子鍍。
    蒸發鍍膜：通過加熱蒸發某種物質使其沉積在（zài）固體表麵，稱為蒸發鍍膜。這種方法（fǎ）最早由M.法拉第於1857年提出，現代已成（chéng）為常（cháng）用鍍膜技術之一。
    蒸發（fā）物質（zhì）如金屬（shǔ）、化合物（wù）等（děng）置（zhì）於（yú）坩堝內或掛在熱絲上作為蒸發源，待鍍工件，如金屬、陶（táo）瓷、塑料等基片置於坩（gān）堝前方。待係（xì）統抽至高真空後（hòu），加熱坩堝使（shǐ）其中的物質蒸發（fā）。蒸發物質的原子或分子以冷凝方式沉積在基片表麵。薄（báo）膜厚度可由數百埃至數（shù）微米（mǐ）。膜厚決定於蒸（zhēng）發源的（de）蒸發速率和時間（或決定於裝料量），並與源和基片的距離有關（guān）。對於大麵積鍍膜，常采用旋轉基片或（huò）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離（lí）應小於蒸氣分子在殘餘氣體中（zhōng）的平均自（zì）由程，以免蒸氣分（fèn）子與（yǔ）殘氣（qì）分子碰撞引起化學作用（yòng）。蒸氣分子平均動能（néng）約為0.1～0.2電子（zǐ）伏。
    蒸發源有三種類型。①電（diàn）阻加熱源：用難熔金屬如鎢、鉭製成舟（zhōu）箔或絲狀,通以（yǐ）電流,加熱在它上方的或置於坩堝中的蒸發物（wù）質（圖1[蒸發鍍膜設備示意圖]）電阻加熱源主要用於（yú）蒸發Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高頻感應（yīng）加熱源：用高頻感應電流加熱坩堝（guō）和蒸發物質（zhì）。③電子束加熱（rè）源：適用於蒸發溫度較高（不低於2000[618-1]）的材料，即用電子束轟擊材料（liào）使其蒸發（fā）。
   蒸發（fā）鍍膜與其（qí）他真空鍍膜方法相（xiàng）比，具有較高（gāo）的沉積速率，可（kě）鍍製單質（zhì）和不易熱（rè）分解的化合物膜。
   為沉積高純單晶膜層，可采用分子束（shù）外延方法。生長摻雜的GaAlAs單晶層的分子束外延裝置如圖2[ 分子（zǐ）束外延裝置（zhì）示意圖]。噴射爐中裝（zhuāng）有分子（zǐ）束源，在超高（gāo）真空（kōng）下當它被加熱（rè）到一定溫（wēn）度時，爐中元（yuán）素以束狀分子流射向基片。基片被加熱到一定（dìng）溫（wēn）度，沉積在基片上的分子可以徙動，按基片晶（jīng）格次序生長結晶用分子束外延法可獲得所（suǒ）需化學計量比的高純化合（hé）物（wù）單晶膜，薄（báo）膜最慢生長速度可（kě）控製在1單層／秒。通過控製擋板,可精確地做出所需成分和結構的單（dān）晶薄膜。分子束（shù）外延法（fǎ）廣泛用於（yú）製造各種光集成器件和各種超晶格結構薄（báo）膜。
   濺射鍍膜：用高能粒子轟擊固體表（biǎo）麵時能使固體表麵的粒子獲得能量並逸出表麵（miàn），沉積在基片上。濺射現象於1870年開始用（yòng）於（yú）鍍膜技術，1930年以後由於提高了沉積速率而逐漸用於工業生產（chǎn）。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（bǎn）材——靶,固定在陰極上。基片置於正對靶麵的陽極上,距靶幾（jǐ）厘米。係（xì）統抽至高真空後充入 10-1帕（pà）的（de）氣體（通常為氬（yà）氣），在陰極和（hé）陽極間加幾千伏電壓，兩極間即產生（shēng）輝光放電（diàn）。放（fàng）電（diàn）產生的正離（lí）子在電（diàn）場作用下飛（fēi）向陰極，與靶表麵原子碰撞，受碰（pèng）撞從靶麵逸出的靶原子稱為濺（jiàn）射原子,其能（néng）量在1至幾十電子伏範圍。濺射原子在基片（piàn）表麵沉積成膜。與蒸發鍍膜（mó）不同，濺射鍍膜不受膜材熔點的限製,可濺射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等難熔物質。濺射化（huà）合（hé）物膜可用（yòng）反應濺（jiàn）射法，即將反應氣體 (O、N、HS、CH等)加入（rù）Ar氣中（zhōng）,反應氣體（tǐ）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、氮化物等）而沉積在基片上。沉積（jī）絕（jué）緣膜可采用高頻濺射法。基片裝在接地的電極上，絕緣靶裝在對麵（miàn）的電極上。高頻電源一端接地，一端（duān）通過匹配網絡和隔直流電容（róng）接到裝（zhuāng）有絕緣靶的電極上。接通高頻電源後，高頻電壓不斷改變極性。等離子體中的電子和正離子（zǐ）在電壓的正半周和負半周分別打到絕緣靶上。由於電子遷（qiān）移率高於正（zhèng）離子，絕緣（yuán）靶表麵帶負電，在達到動態（tài）平衡時，靶處於（yú）負的偏置電位，從而（ér）使（shǐ）正離子對靶（bǎ）的濺射持續進（jìn）行。采用磁控濺射可使沉積速率（lǜ）比非磁（cí）控濺射提高近一個數量（liàng）級。
   離子鍍：蒸發物質的分子被電子碰撞電離後以離子沉積在固體表麵，稱為離子（zǐ）鍍。這種技術是D.麥托克（kè）斯於1963年提出的。離子鍍是真空蒸發與陰極濺射技術（shù）的結（jié）合。一種離子鍍係統如圖4[離子鍍係統示意圖],將基片（piàn）台作為陰極，外殼作陽極，充入惰性氣體（如氬）以產生輝光放（fàng）電。從蒸發源蒸發的分子通過等離子區時發生（shēng）電離。正（zhèng）離子被基片台負電壓加速打到基片表麵。未（wèi）電離的中性原子（約占蒸發料的95％）也沉積在基片或真空室壁表麵。電場對離化的蒸氣分子的加速作用（離子（zǐ）能量約幾百～幾千電子伏）和氬離子對基片的濺射清洗作用，使膜層（céng）附著強度大大提（tí）高。離子鍍工藝綜（zōng）合了蒸發（高沉（chén）積速率）與（yǔ）濺射（良好的（de）膜層附著（zhe）力（lì））工藝的特（tè）點，並有很好的繞（rào）射性，可為形狀複雜的（de）工件鍍膜。

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