磁控濺射的基本原理是利用電場和磁場使得氣體被等離子體化，被加速的帶電氣體離子轟擊靶材表面，經(jīng)過能量交換靶材表面的原子脫離原晶格而逸出，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。

濺射鍍膜技術(shù)具有可實(shí)現(xiàn)大面積快速沉積，薄膜與基體結(jié)合力好，濺射密度高、針孔少，膜層可控性和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，而且任何物質(zhì)都可以進(jìn)行濺射，因而近年來發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛。

在基礎(chǔ)磁控濺射濺射的基礎(chǔ)上，引入超高真空（優(yōu)于5 x 10^-9 mbar）和高溫生長環(huán)境（高于800度），同時結(jié)合等離子體技術(shù)提高反應(yīng)沉積的反應(yīng)效率，從而實(shí)現(xiàn)磁控濺射薄膜外延，在此條件下制備的薄膜具有更優(yōu)的晶格取向，晶體性質(zhì)更為突出，在超導(dǎo)量子，自旋電子學(xué)，鐵電材料，壓電材料，熱電材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。磁控濺射技術(shù)又是可以大面積沉積的技術(shù)，相比于PLD有著更大的產(chǎn)業(yè)化潛力。

自主開發(fā)用于超高真空外延的磁控濺射靶槍，具有更加優(yōu)越的冷卻性能和聚氣能力，可在5x10-4mbar的氣壓下穩(wěn)定工作，這一超低氣壓完美拓展了等離子體源輔助沉積的沉積工藝區(qū)間，更有利于工藝開發(fā)。

自主開發(fā)用于輔助反應(yīng)濺射的射頻等離子體源，兼容氧氣氮?dú)鈿鍤夤ぷ鳉怏w，可實(shí)現(xiàn)氧化物氮化物反應(yīng)沉積，對于化合物濺射外延有著非常關(guān)鍵的作用。

離軸磁控濺射設(shè)計(jì)，可支持多靶槍離軸濺射，離軸濺射可大大降低等離子體對樣品的轟擊，提高外延薄膜品質(zhì)，離軸工位也可以加配差分RHEED實(shí)現(xiàn)原位監(jiān)控。

多種加熱樣品臺，可實(shí)現(xiàn)高溫O₂環(huán)境下的長時間工作。

紅外輻射式加熱樣品臺（非接觸式，800℃）

電阻加熱樣品臺（接觸式，900℃）

激光加熱樣品臺（1100℃）

緊湊設(shè)計(jì)超高真空樣品傳送，可定制樣品存儲功能，等離子體清潔功能等，以及離子束濺射功能。

濺射鍍膜技術(shù)的應(yīng)用

1. 制備薄膜磁頭的耐磨損氧化膜

硬盤磁頭進(jìn)行讀寫操作時與硬盤表面產(chǎn)生滑動摩擦，為了減小摩擦力及提高磁頭壽命，目前磁頭正向薄膜化方向發(fā)展。絕緣膜和保護(hù)膜(MgO, Al₂O₃, SiO₂, HfO₂氧化物薄膜)是薄膜磁頭主要構(gòu)成成份。對薄膜磁頭的耐磨損膜的要求是耐沖擊性好，耐磨性好，有適當(dāng)?shù)目杉庸ば砸约凹庸ぷ冃涡。ǔ２捎梅磻?yīng)濺射法制備該種薄膜。為了防止基片升溫過高，濺射鍍膜過程中要對基片進(jìn)行冷卻。

2. 制備硬質(zhì)薄膜

目前廣泛使用的硬化膜是水溶液電鍍鉻。電鍍會使鋼發(fā)生氫脆，而且電鍍速度慢，造成環(huán)境污染。如果采用金屬Cr靶，在N₂氣氛中進(jìn)行非平衡磁控濺射鍍膜，可以在工件上鍍覆Cr、CrN_x 等鍍層，代替水溶液電鍍用于旋轉(zhuǎn)軸和其它運(yùn)動部件。

3. 制備切削刀具和模具的超硬膜

采用普通化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備TiN、TiC等超硬鍍層，溫度要在1000 ℃ 左右，這已經(jīng)超過了高速鋼的回火溫度，對于硬質(zhì)合金來說還可能使鍍層晶粒長大。而采用對向靶濺射沉積單相TiN薄膜，濺射時間只需10～15min，基片溫度不超過150 ℃，得到的 TiN薄膜硬度最高可達(dá)HV3800。利用非平衡磁控濺射法制備的TiN鍍膜，通過膜層硬度和臨界載荷實(shí)驗(yàn)以及摩擦實(shí)驗(yàn)，表明膜層硬度已經(jīng)達(dá)到和超過其它離子鍍膜的效果。

4. 制備固體潤滑膜

固體潤滑膜如MoS 2 薄膜已成功應(yīng)用于真空工業(yè)設(shè)備、原子能設(shè)備以及航空航天領(lǐng)域，對于工作在高溫環(huán)境的機(jī)械設(shè)備也是畢不可少的。雖然MoS 2 可用化學(xué)反應(yīng)鍍膜法制備，但濺射鍍膜發(fā)得到的MoS 2 薄膜致密性好，膜基附著力大，添加Au(5wt%)的MoS 2 膜，其致密性和附著性更好，摩擦系數(shù)更小。

5. 制備光學(xué)薄膜

濺射法是目前工業(yè)生成中制備光學(xué)薄膜的一種主要的工藝。長期以來，反應(yīng)磁控濺射技術(shù)主要用于工具表面鍍制 TiN 等超硬膜以及建筑玻璃、汽車玻璃、透明導(dǎo)電膜等單層或簡單膜層。近年來，光通信，顯示技術(shù)等方面對光學(xué)薄膜的巨大需求，刺激了將該技術(shù)用于光學(xué)薄膜工業(yè)化 生產(chǎn)的研究。

6. 制備超導(dǎo)薄膜

金屬超導(dǎo)薄膜，Nb，NbN，NbTiN等高品質(zhì)薄膜的制備，超高真空環(huán)境起著非常重要的作用，全金屬密封的系統(tǒng)可有效降低腔體內(nèi)氧和水的含量。