在保持一定压力的原料气体中,输入直流、高频或微波功率,产生气体放电,形成等离子体。在气体放电等离子体中,由于低速电子与气体原子碰撞,故除产生正、负离子之外,还会产生大量的活性基(激发原子、分子等),从而可大大增强反应气体的活性。这样,在相对较低的温度下,即可发生反应,沉积薄膜。
(1)可以在更低的温度下成膜,对基体影响小,从而可以避免高温成膜造成的膜层晶粒粗大以及膜层与基体容易脱落等缺陷;
(2)在较低的压力下进行,由于反应物中的分子,原子,等离子粒团与电子之间的碰撞,散射,电离等作用既可以提高膜层厚度以及成分的均匀性,也使得膜层针孔减少,组织致密,内应力小,不容易产生微裂纹;
(3)等离子体对基片与膜层表面具有清洗作用,提高膜层对基片的附着强度;
(4)扩大了化学气相沉积的应用范围,特别是提供了在不同的基体上制备各种金属膜,非晶无机膜,有机聚合膜的可能性;
(5)具有的沉积速率高和沉积温度低的特点,使得薄膜内应力小,提高成膜质量。
在光学工业中,它用于制造光学滤波器,抗反射膜和具有不期望的折射率的器件。在机械工程中,它用于通过施加耐磨涂层(例如,类金刚石碳或准金刚石)或防止腐蚀(例如,Cr2O3或MgO)来延长工具寿命。在电子学和微电子学中,它用于为零件或器件提供多种功能的涂层,并应用于生产用于表面钝化的太阳能电池。