有人曾这样形容磁控溅射技术——就像往平静的湖水里投入了石子溅起水花。磁控溅射真空镀膜技术是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition）的一种，其原理是：用带电粒子加速轰击靶材表面，发生表面原子碰撞并产生能量和动量的转移，使靶材原子从表面逸出并沉积在衬底材料上的过程。

磁控溅射技术得以广泛的应用,是由该技术有别于其它镀膜方法的特点所决定的。

其特点可归纳为：

可制备成靶材的各种材料均可作为薄膜材料,包括各种金属、半导体、铁磁材料,以及绝缘的氧化物、陶瓷等物质，尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式，可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜。

磁控溅射是物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）的一种。溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体、光学膜层等多种材料，且易于控制，镀膜面积大和附着力强等优点。

磁控溅射具有速度快、温度低、低损伤等优点。因为是在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。

磁控溅射原理：

在磁控溅射中，靶材被放在一个装有惰性气体（如氩）的真空室内。在金属靶和沉积薄膜的衬底之间施加直流电压，过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子。新电子在电场的作用下加速并与靶碰撞，使靶材发生溅射。

在溅射中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子受到电子磁场的作用，导致电子在做圆周运动，延长了它们在基板附近的等离子体中的停留时间。并且在该区域中电离出大量的Ar与靶材碰撞，从而实现了较高的沉积速率。

随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面。

磁控溅射一般分为二种：

直流溅射（DC）和射频溅射（RF），其中直流溅射设备原理简单，在溅射金属时，其速率也快。提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾，产生一个平衡。

而射频溅射的原理可以被用来产生溅射效应的原因是它可以在靶材上产生自偏压效应。在射频溅射装置中，击穿电压和放电电压显著降低。

使用范围更为广泛，除可溅射导电材料外，也可溅射非导电的材料，同时还进行反应溅射制备氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射频的频率提高后就成为微波等离子体溅射，常用的有电子回旋共振(ECR)型微波等离子体溅射。

磁控溅射的优点：

1、沉积速率快，沉积效率高，适合工业生产大规模应用；在沉积大部分的金属薄膜，尤其是沉积高熔点的金属和氧化物薄膜时，如溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜，具有很高的沉积率。

2、基片温度低，适合塑料等不耐高温的基材镀膜；

3、制备的薄膜纯度高、致密性好、薄膜均匀性好、膜基结合力强。溅射薄膜与基板有着极好的附着力，机械强度也得到了改善；溅射的薄膜聚集密度普遍提高了，从显微照片看，溅射的薄膜表面微观形貌比较精致细密，而且非常均匀。

4、可制备金属、合金、半导体、铁磁材料、绝缘体（氧化物、陶瓷）等薄膜；

5、溅射的薄膜均具有优异的性能。如溅射的金属膜通常能获得良好的光学性能、电学性能及某些特殊性能；

6、环保无污染。传统的湿法电镀会产生废液、废渣、废气，对环境造成严重的污染。不产生环境污染、生产效率高的磁控溅射镀膜法则可较好解决这一难题。

磁控溅射技术是一种非常有效的沉积镀膜方法，非常广泛的用于薄膜沉积和表面覆盖层制备。可被用于制备金属、半导体、铁磁材料、绝缘体（氧化物、陶瓷）等多材料，尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式，可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜；在溅射的放电气中加入氧、氮或其它活性气体，可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜；且设备简单、镀膜面积大和附着力强。

磁控溅射设备的主要用途：

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.装饰领域：各种全反射膜及半透明膜等；

3.微电子领域：在微电子领域作为一种非热式镀膜技术，主要应用在化学气相沉积（CVD）或金属有机物。

4.光学领域：增透膜、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面得到应用。特别是在透明导电玻璃广泛应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。

5.机械加工领域：在机械加工行业中，表面功能膜、超硬膜，自润滑薄膜，能有效提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能，从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。

磁控溅射除上述已被大量应用的领域，还在高温超导模、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。