常见的沉积薄膜的方法，包括：真空蒸镀（vacuumevaporation），磁控溅射（magnetronsputtering），电弧离子镀（arcionplating/deposition），三种方法均属于物理气相沉积（PVD）。
什么是物理气相沉积（PVD）？
物理气相沉积技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源———固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体（或等离子体）过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜的技术。物理气相沉积的主要方法有，真空蒸镀、溅射镀膜、电弧等离子体镀、离子镀膜，及分子束外延等。发展到目前，物理气相沉积技术不仅可沉积金属膜、合金膜、还可以沉积化合物、陶瓷、半导体、聚合物膜等。
1、真空蒸镀
原理：真空蒸镀的原理极为简单，可以简单解释为，在真空室内通过加热使材料靶材蒸发，形成蒸汽流，同时保证待镀件较低的温度，使得靶材在待镀件表面凝固。
优缺点：优点是真空蒸镀无论是从原理上还是从方法上都比较简单。而其主要缺点是，靶材对于镀件几乎没有冲击，薄膜与基片（待镀件）的集合不是十分紧密，此外其镀膜速度较低，绕射性差（对基片的背面以及侧面的沉积能力），此方法只适合制备低熔点材料薄膜。
2、磁控溅射
原理：磁控溅射是在真空室内加入正交（有例外）的电磁场，空间中的电子在电磁场的作用下不断做螺旋线运动，电子运动撞击空间中稀有气体粒子（一般氮气、氩气），使其离化，离化了的粒子又会产生运动着的电子，继续撞击其他稀有气体粒子，于是电子越来越多，形成电子云环绕在阳离子周围，构成等离子体，阳离子在电场力的作用下轰击靶材（靶材接负压），溅射出靶材离子，在基片上沉积。
优缺点：先说优点，磁控溅射相比于蒸镀，磁控溅射能精准控制膜层厚度，沉积薄膜的致密度有所加强，既可以沉积金属膜层，也可以沉积非金属膜层、化合物膜层。缺点是，离化率较低，基片轰击不够强。
3、电弧离子镀
原理：实现电弧离子镀的第一步是引弧，其原理与电焊时的引弧类似。引起的弧斑在靶材上运动（可以通过磁场进行控制），利用电弧的高温和高压使靶材产生离化的气体，并在电场力的作用下轰击基片。
优缺点：优点是离化率高（可达%），沉积速率大，轰击剧烈，膜层致密与基片结合好。缺点是由于电弧处的高温以及离化粒子的撞击，电弧离子镀极易产生一些大颗粒，这严重影响镀膜质量。
物理气相沉积的应用：
1.在刀具、模具中的应用
物理气相沉积技术最早应用于模具和刀具中。通过沉积TiC镀层，可以有效延长模具的寿命；在高速钢刀具中沉积镀膜，可提高刀具的抗磨损性、抗粘屑性和刀具的切削速度，同时经镀膜的刀具还具有高硬度、高化学稳定性、高韧性、低摩擦系数等特点。目前超硬沉积材料如（TiAl）N、TiCr-N，多镀层如TiC/Ti（C，N）/TiN已经应用于生产。
2.在建筑装饰中的应用
因物理气相沉积技术具有沉积过程易于操作，膜层的成分易于控制，不存在废水、废气、废渣的污染等特点，目前，这一技术在建筑装饰中得到广泛应用。德国的Leybold公司近年来推出的磁控溅射沉积新型ZrN技术，具有青铜色外表，极低的电化学电位，耐蚀性极好，同时也很耐磨，是一种非常好的表面处理方法。阳光控制膜的幕墙玻璃，常用的膜系由3层薄膜组成，最靠近玻璃的内层薄膜，通常选用TiO2，并用反应磁控溅射制备，该膜具有高折射率、透明性好、耐腐蚀性能强等诸多优点；中间层是厚度为10nm-40nm的金属膜，膜料通常为金属Cr、Ti、Ni及其合金，该层也是利用溅射沉积技术制得。对于建筑瓷砖及镜面不锈钢薄板的镀膜来说，通常制备的膜系为金黄色的TiN，这种仿金色彩在装潢业上特别受青睐。
3.在特殊薄膜材料制备中的应用
雾化沉积技术可以显着地扩大合金元素固溶度，获得细小均匀的等轴晶组织，减小合金元素的宏观偏析，增加第二组的体积分数，细化第二相粒子，从而避免了传统冶金工艺中由于冷却速度低而导致的化学成分宏观偏析以及组织粗大等诸多弊端，可实现大尺寸快速凝固材料的一次成型，目前多应用于颗粒增强金属基复合材料的制备，如用雾化沉积技术制备MMCs等。另外，利用脉冲激光弧沉积技术制备类金刚石薄膜的方法，国内已经开展了研究。
4.在电学及医学等领域里的应用
具有铁电性且厚度尺寸在数十纳米到数微米的铁电薄膜具有良好的介电、电光、声光、光折变、非线性光学和压电性能，主要被应用于随机存储器、电容器、红外探测器等领域，其制备方法主要有溅射法、脉冲激光沉积法等。羟基磷灰石（HA）属于磷酸盐无极非金属材料，它的化学成分和晶体结构与嵴椎动物的骨及牙齿的矿物成分非常相近，且与生物组织有良好的相容性，目前在种植牙和人工骨等方面有着广泛的应用，羟基磷灰石薄膜同样可以采用物理气相沉积技术制备。
目前，薄膜技术作为材料制备的新技术，已从实验室的探索性研究转而应用于大规模的工业生产，并且正在向各个行业中渗透，其应用范围和作用还正在不断地扩大和深化。
这门新技术不仅涉及到物理学、化学、结晶学、表面科学和固体物理等基础学科，还和真空、冶金和化工等技术领域密切相关。
薄膜技术作为材料科学的一个重要组成部分得到了人们的广泛重视和研究。
为了不断地提高薄膜的研制水平，必须重视薄膜技术的础理论研究，力求把一般性的技艺和经验上升为科学理论。
从薄膜的制作过程来看，应当着重把握薄膜的形成过程，即形成薄膜时的形核和核长大的全过程以及影响这些过程的主要因素。
此外，对薄膜工作者来说，还应当掌握国内外薄膜技术的现状和发展趋势，了解与簿膜质量有关的相关技术。
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