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濺射是一種由于高能粒子轟擊而使原子從固體靶材中噴射出來(lái)的過(guò)程。今天，它是一個(gè)更成熟的過(guò)程，使用范圍廣泛，所使用的技術(shù)正在迅速發(fā)展。Grove 于 1852 年和 Faraday 分別于 1854 年和 1854 年首次觀察到濺射效應(yīng)。
第一次關(guān)于濺射的理論討論和出版物在第一次世界大戰(zhàn)之前發(fā)布，但直到 1950 年代才真正出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，涂層開(kāi)發(fā)更側(cè)重于蒸發(fā)。然而，在 60 年代，一些使用濺射技術(shù)的首批工業(yè)化、大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品是鉻濺射剃須刀板。
1、陰極濺射
在陰極濺射中，固體靶被高能離子轟擊。這些離子是通過(guò)直流場(chǎng)中的放電（直流濺射）產(chǎn)生的。靶材處于幾百伏的負(fù)電位，而基材是正極。通過(guò)引入惰性氣體（在大多數(shù)情況下為氬氣），由于氣體的電離而產(chǎn)生等離子體。Ar + 離子然后加速朝向目標(biāo)。他們?cè)谶@里濺射陰極材料，然后沉積在基板上（見(jiàn)圖 1）。只要目標(biāo)是金屬的，這就能很好地工作。如果目標(biāo)不導(dǎo)電，它將迅速帶正電，該場(chǎng)將阻止離子到達(dá)目標(biāo)。
2、磁控濺射
通常會(huì)涉及到目標(biāo)下方的附加磁場(chǎng)（磁控濺射，見(jiàn)圖 2）。在這個(gè)過(guò)程中，產(chǎn)生的電子以長(zhǎng)螺旋軌道飛行——從而實(shí)現(xiàn)更高的電離概率。這導(dǎo)致更高的濺射率和更好地聚焦在目標(biāo)上。
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圖 1：直流濺射沉積設(shè)備示意圖
圖 2：磁控濺射沉積裝置示意圖
3、反應(yīng)濺射
如果必須在基板上沉積氧化物，則應(yīng)用反應(yīng)濺射。除了濺射氣體氬氣，氧氣也被引入真空室。氧氣與靶材反應(yīng)生成氧化物，例如 4 Al（靶材）+ 3 O 2 ==> 2 Al 2 O 3 （基材）。
射頻濺射（RF Sputtering）允許對(duì)絕緣（非導(dǎo)電）材料進(jìn)行濺射沉積。
RF Sputtering 的工作原理是使用以射頻（通常固定為 13.56 MHz）提供的功率以及匹配網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)射頻濺射改變電位，可以“清除”目標(biāo)材料表面在每個(gè)循環(huán)中積累的電荷。在正循環(huán)中，電子被吸引到目標(biāo)材料或表面，使其產(chǎn)生負(fù)偏壓。在負(fù)循環(huán)中，待濺射靶的離子轟擊繼續(xù)。
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