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真空薄膜技术与薄膜材料的应用及学习薄膜技术意义

张龙
材料物理

摘要：本文主要讲述薄膜材料的一些基本特点和在能源，军事以及其它方面的一些应用，并列举部分应用比较广泛的薄膜材料及现今前沿的薄膜材料和薄膜技术如光学薄膜中的太阳能薄膜，眼镜镀膜，抗反射膜及其他的一些耐腐蚀薄膜和电容薄膜，并阐述学习薄膜技术的意义。

关键词：薄膜；应用；发展；意义

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引言：真空薄膜技术发展至今已有年的历史。在一代代探索者的艰辛研究下各种材料的薄膜化已经成为一种普遍趋势，以至于将薄膜材料及薄膜技术看成世纪科学与技术领域的重要发展方向之一。

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真空薄膜技术发展至今已有年的历史。在世纪可以说一直是处于探索和预研阶段。经过一代代探索者的艰辛研究，时至今日大量具有各种不同功能的薄膜得到了广泛的应用，薄膜作为一种重要的材料在材料领域占据着越来越重要的地位，各种材料的薄膜化已经成为一种普遍趋势。其中包括纳米薄膜、量子线、量子点等低维材料，高值和低值介质薄膜材料，大规模集成电路用布线材料，巨磁电阻、磁电阻等磁致电阻薄膜材料，大禁带宽度的“硬电子学”半导体薄膜材料，发蓝光的光电半导体材料，高透明性低电阻率的透明导电材料，以金刚石薄膜为代表的各类超硬薄膜材料等。这些新型薄膜材料的出现，为探索材料在纳米尺度内的新现象、新规律，开发材料的新特性、新功能，提高超大规模集成电路的集成度，提高信息存储记录密度，扩大半导体材料的应用范围，提高电子元器件的可靠性，提高材料的耐磨抗蚀性等，提供了物质基础。以至于将薄膜材料及薄膜技术看成世纪科学与技术领域的重要发展方向之一。

薄膜技术与薄膜材料之所以受到人们的关注，主要基于下面几个理由：

薄膜材料是典型的二维材料，即在两个尺度上较大，而在第三个尺度上很小。
作为二维材料，薄膜材料的最主要特点是所谓尺寸特点，利用这个特点可以实现各种元器件的微型化、集成化。
由于尺寸小，薄膜材料中表面和界面所占的相对比例较大，表面所表现的有关性质极为突出，存在一系列与表面界面有关的物理效应。
在表面，原子周期性中断，产生的表面能级、表面态数目与表面原子数有同一量级，对于半导体等载流子少的物质将产生较大影响。
表面磁性原子的相邻原子数减少，引起表面原子磁矩增大。
薄膜材料各向异性等等。

薄膜材料种类繁多应用广泛目前常用的有：超导薄膜、导电薄膜、电阻薄膜、半导体薄膜、介质薄膜、绝缘薄膜、钝化与保护薄