气相沉积技术是指将含有沉积元素的气相物质，通过物理或化学的方法沉积在材料表面形成薄膜的一种新型镀膜技术。它不仅可以沉积金属膜、合金膜，还可以沉积各种化合物、非金属、半导体、陶瓷、塑料膜等。根据使用要求，几乎可在任何基体上沉积任何物质的薄膜。它们与包括光刻腐蚀、离子刻蚀、离子注入和离子束混合改性等在内的微细加工技术一起，成为微电子及信息产业的基础工艺，在促进电子电路小型化、功能高度集成化方面发挥着关键的作用。

根据成膜过程的原理不同，气相沉积技术可分为物理气相沉积和化学气相沉积两种。

物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，PVD）是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料汽化成原子、分子或使其电离成离子，直接沉积到基片（工件）表面形成固态薄膜的方法。物理气相沉积主要包括蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀膜技术。

1.物理气相沉积的过程

物理气相沉积包括气相物质的产生、气相物质的输送和气相物质的沉积三个基本过程。

（1）气相物质的产生 产生气相物质的方法之一是使镀料加热蒸发，沉积到基片上，称为蒸发镀膜。另一种方法是用具有一定能量的离子轰击靶材（镀料），从靶材上击出的镀料原子沉积到基片上，称为溅射镀膜。

（2）气相物质的输送 气相物质的输送要求在真空中进行，这主要是为了避免与气体碰撞妨碍气相镀料到达基片。在高真空度的情况下（真空度为10^-2 Pa），镀料原子很少与残余气体分子碰撞，基本上是从镀料源直线前进到达基片；在低真空度时（如真空度为10Pa），镀料原子会与残余气体分子发生碰撞而绕射，但只要不过于降低镀膜速率，还是允许的；若真空度过低，镀料原子频繁碰撞会相互凝聚为微粒，则镀膜过程无法进行。

（3）气相物质的沉积 气相物质在基片上的沉积是一个凝聚过程。根据凝聚条件的不同，可以形成非晶态膜、多晶膜或单晶膜。镀料原子在沉积时，还可能与其他活性气体分子发生化学反应而形成化合物膜，称为反应膜。在镀料原子凝聚成膜的过程中，也可以同时用具有一定能量的离子轰击膜层，目的是改变膜层的结构和性能，这种镀膜技术称为离子镀。蒸发镀膜和溅射镀膜是物理气相沉积的两类基本镀膜技术。(www.daowen.com)

2.物理气相沉积的特点

1）镀膜材料来源广泛。镀膜材料可以是金属、合金、化合物等，无论导电或不导电，低熔点或高熔点，液相或固相，块状或粉末，都可以使用。

2）沉积温度低。工件一般无受热变形或材料变质的问题，如用离子镀制备TiN等硬质膜层，其工件温度可保持在550℃以下，这比化学气相沉积法制备同样膜层所需的1000℃要低得多。

3）膜层附着力强。膜层厚度均匀而致密，膜层纯度高。

4）工艺过程易于控制。主要通过电参数控制。

5）真空条件下沉积。无有害气体排出，对环境无污染。

物理气相沉积技术的不足之处是设备较复杂，一次性投资大。但由于具备诸多优点，物理气相沉积法已成为制备集成电路、光学器件、太阳能利用、磁光存储元件、敏感元件等高科技产品的最佳技术手段。