薄膜材料概述
薄膜名词解释
1、薄膜材料的定义:薄膜材料是一层厚度为几纳米(单层)至几微米的材料。
利用特殊的技术手段、人为制得的。
其维尺度显薯小于另外两维尺度的，具有特定性能与用途的材料。
2、平均自由程一个分子在连续两次碰撞之间所经过的自由路程的平均值。
3、化学气相沉积化学气相沉积是通过化学反应的方式，利用加热、等离子激励或光辐射等各种能源，在反应器内使气态或蒸汽状态的化学物质在气相或气固界面上经化学反应形成固态沉积物的技术，4、物理气相沉积:在把固态或熔融态成膜材料通过某种物理方式(高温蒸发、溅射、等离子体、离子束、激光束、电弧等)产生气相原子、分子、离子(气态、等离子体态)，再经过输运在基体表面沉积，或与其他活性气体反应形成反应产物在基体上沉积为固相薄膜。
5、临界核比最小稳定核再小点，或者说再小一个原子，原子团就变成不稳定的。
这种原子团为临界核6、稳定核要在基片上形成稳定的薄膜，在沉积过程中必须不断产生这样的小原子团，即一旦形成就不分解(既不分解出单原子、也不分解出双原子)7、平均弛豫时间一个吸附原子与基片达到热平衡所需要的平均时间。
8、平均停留时间一个吸附原子从吸附于表面开始，到脱附表面为止的平均时间。
9、化学镀不加任何电场、直接通过化学反应而实现薄膜沉积的方法10、外延生长指在基片上生长具有相同或相近的结晶学取向的薄膜单晶的过程。
11、纳米材料材料的尺度或晶粒尺度至少有一维处于几纳米或几十纳米量级12、溅射阈值将靶材原子溅射出来，入射离子需要具备的最小能量水平。
13、溅射率又称问溅射产额或溅射系数，平均每个正离子轰击靶材时，可从靶材中溅射出的原子个数。
14、蒸发温度规定物质在饱和蒸气压为10^(-2)Torr时的温度，称为该物质的蒸发温度。
薄膜材料
4.其它薄膜
无机陶瓷过滤膜:膜分离是利用一张特殊制造的、具 有选择透过性能的薄膜（厚度从几微米、几十微米至 几百微米之间），在外力推动下对混合物进行分离、 提纯、浓缩的一种分离新方法。这种膜必须具有使某 些物质通过、某些物质不能通过的特性。根据膜皮层 空隙大小膜可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透 等。
阵列氧化锌纳米膜
2. 磁性薄膜：随着磁记录存储密度的不断提高， 由纳米尺度的铁磁金属颗粒如Fe、Co、Ni及其 合金等构成的磁性颗粒膜引起了人们极大的注 意，成为当前研究的热点。 Fe—Co合金薄膜，该合金薄膜中Fe的质量分数 为52％～86％，薄膜具有高度密集的细粒结构， 表面平滑光亮。特别适宜作薄膜磁头的磁极。
3.光学薄膜：差不多所有光学薄膜的特性都是基 于薄膜内的干涉效应。利用光学干涉薄膜可得 到各仲各样的光学特性。它可以减少表面的反 射率，增加元件的透射率。或者增加表面反射 率，减少透射率，或者在一个波段内给出高的 反射率、低的透射率，而在其余的波段则有低 的反射率、高的透射率，也可以使不同的偏振 平面有不同的特性等等。
薄膜材料
薄膜材料 本课程的主要内容 薄膜材料的应用
第一章 概 述
一、薄膜的定义
薄膜是一种二维材料，它在厚度方向上的尺寸很小，往往为 纳米至微米量级。薄膜是一种人造材料，其结构和性质与制备方 法和工艺条件密切相关。 从宏观上讲，薄膜是位于两个平面之间的一层物质，其厚度 与另外两维的尺寸相比要小得多。从微观角度来讲，薄膜是由原 子或原子团凝聚而成的二维材料。但是究竟“薄”至何等尺度才 可以认为是薄膜，并没有严格的界限。
热蒸发气相沉积法又叫真空蒸镀方法，它是在真至下 热蒸发气相沉积法 加热蒸发材料(蒸镀材料)．使其蒸发粒子沉积在基板表 面形成薄膜的一种方法．按照加热方式，热蒸发气相 沉积方法分为电阻加热、闪电加热、激光加热和电子 束加热等真空蒸镀方法，其中电阻加热方法是最常用 的方法，它是用钨、铂等灯丝直接加热蒸发材料，或 者把蒸发材料放在坩埚里间接加热，高熔点材料一般 用电子束加热方法，石墨等物质用电弧沉积方法．
13种薄膜材料概述
13种薄膜材料介绍薄膜具有良好的韧性、防潮性和热封性能，应用非常广泛；PVDC薄膜适合包装食品，并能长时间保鲜；而水溶性PVA薄膜不必开封直接投入水中即可使用；PC薄膜无味、无毒，有类似玻璃纸的透明度和光泽，可在高温高压下蒸煮杀菌。
本文将主要介绍几种塑料薄膜的性能及其使用。
从商品生产到销售，再到使用，包装件要经过储存、装卸、运输、货架陈列以及在消费者手中存放，这个过程中即可能遇到严寒、酷暑、干燥、潮湿等恶劣的自然气候条件，也要遭受振动、冲击和挤压等各种机械破坏，甚至还有微生物和虫类的侵害。
要保证商品的质量，主要依靠包装材料来保护，所以包装材料非常重要。
塑料薄膜是最主要的软包装材料之一，塑料薄膜的种类繁多，特性各异，根据薄膜的不同特性，其用处也不同，下面介绍几种常见的塑料薄膜：聚乙烯薄膜PE薄膜使用大量最大的塑料包装薄膜，约占塑料薄膜总耗用量的40%以上。
PE薄膜虽然在外观、强度等方面并不十分理想，但它具有良好的韧性、防潮性和热封性能，且加工成型方便，价格便宜，所以应用非常广泛。
1、低密度聚乙烯薄膜。
LDPE薄膜主要采用挤出吹塑法和T模法生产的LDPE 薄膜是一种柔韧而透明的薄膜，无毒、无嗅，厚度一般在0.02～0.1㎜之间。
具有良好的耐水性、防潮性、耐旱性和化学稳定性。
大量用于食品、药品、日用品及金属制品的一般防潮包装和冷冻食品的包装。
但对于吸湿性大，防潮性要求较高的物品，则需要采用防潮性更好的薄膜和复合薄膜包装。
LDPE薄膜的透气率大、无保香性且耐油性差，不能用于易氧化食品、风味食品和含油食品的包装。
但透气性好使它能用于水果、蔬菜等新鲜物品的保鲜包装。
LDPE薄膜的热粘合性和低温热封性好，因此常用作复合薄膜的粘合层和热封层等，但由于其耐热性差，故不能用作蒸煮袋的热封层。
2、高密度聚乙烯薄膜。
HDPE薄膜是一种韧性的半透明薄膜，其外观为乳白色，表面光泽度较差。
HDPE薄膜的抗张强度、防潮性、耐热性、耐油性和化学稳定性均优于LDPE薄膜，也可以热封合，但透明性不如LDPE。
塑料薄膜是什么材料
塑料薄膜是什么材料塑料薄膜是一种由塑料制成的薄膜材料，通常用于包装、覆盖和保护物品。
塑料薄膜具有轻便、透明、柔韧、防水、防潮等特点，因此在日常生活和工业生产中被广泛应用。
塑料薄膜的种类繁多，常见的有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等，它们各有特点，适用于不同的场合和用途。
首先，聚乙烯薄膜是一种常见的塑料薄膜材料。
它具有良好的透明度和抗拉伸性能，可以用于食品包装、日用品包装、农业覆盖等多个领域。
聚乙烯薄膜通常分为高密度聚乙烯薄膜（HDPE薄膜）和低密度聚乙烯薄膜（LDPE薄膜），它们在材质、性能和用途上略有不同。
其次，聚丙烯薄膜是另一种常用的塑料薄膜材料。
与聚乙烯薄膜相比，聚丙烯薄膜具有更好的耐热性和耐候性，适合用于高温加工和户外环境。
聚丙烯薄膜通常用于纺织品包装、化妆品包装、医药包装等领域，其透气性和防潮性能也很优秀。
此外，聚氯乙烯薄膜是一种具有良好耐候性和化学稳定性的塑料薄膜材料。
它常用于建筑覆盖、地下管道包裹、电缆护套等领域，具有良好的防水、绝缘和耐腐蚀性能。
聚氯乙烯薄膜还可以通过添加阻燃剂等改性，满足特殊的防火要求。
总的来说，塑料薄膜是一种非常常见的包装材料，它在食品、医药、化工、建筑等领域都有着广泛的应用。
随着科技的进步和工艺的改进，塑料薄膜的品种和性能不断得到提升，为各行各业提供了更多的选择。
然而，塑料薄膜的环保性问题也备受关注，人们正在积极探索可降解塑料薄膜和可持续利用的替代方案，以减少对环境的影响。
综上所述，塑料薄膜是一种重要的包装材料，具有轻便、透明、柔韧、防水、防潮等特点，广泛应用于各个领域。
不同种类的塑料薄膜具有各自的特点和优势，可以根据具体的需求进行选择和应用。
然而，我们也要意识到塑料薄膜对环境的影响，积极寻求可持续发展的解决方案，促进塑料薄膜产业的健康发展。
薄膜材料有哪些
薄膜材料有哪些
薄膜材料是通过一种或多种工艺将原材料制成厚度很薄的膜状材料，它具有重量轻、柔韧性好、透明度高等特点，广泛应用于电子产品、太阳能电池、医药包装、食品包装、建筑材料等领域。
下面将介绍几种常见的薄膜材料。
1. 聚乙烯薄膜：聚乙烯薄膜是一种由聚乙烯制成的薄膜材料，它具有防潮、防水、绝缘等特性，广泛应用于食品包装、日常用品包装等领域。
2. 聚酯薄膜：聚酯薄膜是一种由聚酯制成的薄膜材料，它具有耐高温、耐化学品腐蚀等特点，广泛应用于电子产品、太阳能电池、医药包装等领域。
3. 聚氯乙烯薄膜：聚氯乙烯薄膜是一种由聚氯乙烯制成的薄膜材料，它具有耐候性好、耐高温等特点，广泛应用于建筑材料、广告牌等领域。
4. 尼龙薄膜：尼龙薄膜是一种由尼龙制成的薄膜材料，它具有耐磨损、耐腐蚀等特点，广泛应用于电子产品、医药包装等领域。
5. 聚丙烯薄膜：聚丙烯薄膜是一种由聚丙烯制成的薄膜材料，它具有热封性好、透明度高等特点，广泛应用于食品包装、医药包装等领域。
6. 聚甲基丙烯酸甲酯薄膜：聚甲基丙烯酸甲酯薄膜是一种由聚
甲基丙烯酸甲酯制成的薄膜材料，它具有耐高温、耐化学品腐蚀等特点，广泛应用于电子产品、太阳能电池等领域。
7. 铝箔薄膜：铝箔薄膜是一种以铝箔为基材制成的薄膜材料，它具有良好的阻隔性能和导热性能，广泛应用于食品包装、冷藏设备等领域。
除了以上几种常见的薄膜材料外，还有其他各种材质的薄膜材料，如聚酰亚胺薄膜、聚氨酯薄膜、聚苯乙烯薄膜等，它们在不同的领域具有不同的特性和应用。
薄膜材料在现代社会中扮演着重要的角色，它们的不断发展和创新将为各行各业带来更多的应用机会和发展空间。
薄膜材料有哪些
薄膜材料有哪些
薄膜材料是一种在工业和科技领域中应用广泛的材料，它具有轻薄、柔韧、透明、耐腐蚀等特点，在电子、光学、医疗、包装等领域有着重要的应用。
薄膜材料的种类繁多，下面将介绍一些常见的薄膜材料及其应用。
首先，聚酯薄膜是一种常见的薄膜材料，它具有优异的机械性能和化学稳定性，适用于印刷、包装、电子等领域。
在包装领域，聚酯薄膜常用于食品包装、药品包装等，其优异的透明性和耐热性能使得产品更加吸引人。
在电子领域，聚酯薄膜常用于制备电子元件、电池等，其优异的绝缘性能和耐高温性能使得电子产品更加稳定可靠。
其次，聚乙烯薄膜是另一种常见的薄膜材料，它具有良好的柔韧性和耐磨性，
适用于包装、农业覆盖、建筑防水等领域。
在包装领域，聚乙烯薄膜常用于塑料袋、保鲜膜等，其良好的密封性和抗拉伸性能使得产品更加实用。
在农业领域，聚乙烯薄膜常用于大棚覆盖、地膜覆盖等，其良好的透光性和抗老化性能使得作物更加茁壮生长。
此外，聚丙烯薄膜也是一种常见的薄膜材料，它具有良好的耐高温性和耐化学
腐蚀性，适用于医疗、包装、建筑等领域。
在医疗领域，聚丙烯薄膜常用于制备医用器械、医用包装等，其良好的无菌性和透明性能使得医疗产品更加安全可靠。
在包装领域，聚丙烯薄膜常用于制备各种包装袋、包装盒等，其良好的耐磨性和耐高温性能使得产品更加耐用。
总的来说，薄膜材料在现代社会中有着广泛的应用，不仅提高了产品的质量和
性能，也为人们的生活带来了便利。
随着科技的不断进步，薄膜材料的种类和应用领域还会不断扩展，相信在未来会有更多新型薄膜材料的涌现，为人类社会的发展做出更大的贡献。
薄膜材料的定义
薄膜材料的定义薄膜材料是一种具有薄、平整、柔韧性的材料，常用于包装、电子、光学、能源和生物医学等领域。
它通常由聚合物、金属、玻璃、陶瓷等材料制成，具有独特的物理、化学和机械性能。
薄膜材料的特点是其厚度相对较薄，一般在纳米到几十微米之间，这使得其具有较高的表面积与体积比。
由于薄膜材料的特殊性质，使得它在许多领域都有广泛的应用。
薄膜材料在包装行业中扮演着重要角色。
薄膜包装材料具有轻便、耐磨、保鲜等特点，能有效延长食品、药品等产品的保质期，并保持其质量和新鲜度。
同时，薄膜包装材料还可以提供一定的防水、防氧化和防污染的功能，保护产品免受外界环境的影响。
薄膜材料在电子领域有着广泛的应用。
电子器件中的薄膜材料可以用于制造电子元件的绝缘层、导电层、封装层等，具有优异的导电性、绝缘性和机械性能。
薄膜材料还可以制备柔性电子器件，如柔性显示屏、柔性太阳能电池等，为电子产品的轻薄化、柔性化提供了可能。
光学领域也是薄膜材料的重要应用领域之一。
光学薄膜是一种能够调控光的传输和反射的材料，广泛应用于光学透镜、滤光片、反射镜等光学器件中。
薄膜材料在光学领域中的应用不仅可以提高光学器件的性能，还可以实现光的波长选择性和光的相位控制，为光学信息处理和光通信提供了重要的基础。
薄膜材料还在能源和生物医学领域具有重要的应用价值。
在能源领域，薄膜材料可以作为太阳能电池、燃料电池、锂离子电池等能源装置的关键组成部分，具有优异的电化学性能和光学性能。
在生物医学领域，薄膜材料可以用于制备生物传感器、人工器官、药物缓释系统等，具有良好的生物相容性和可控性。
总结起来，薄膜材料是一种具有薄、平整、柔韧性的材料，广泛应用于包装、电子、光学、能源和生物医学等领域。
薄膜材料的特殊性质使其具有许多优异的性能，如导电性、绝缘性、光学性能和生物相容性等，为各个行业提供了创新的解决方案。
随着科学技术的不断进步，薄膜材料的应用前景将更加广阔。
薄膜材料及其制备技术
薄膜材料及其制备技术薄膜材料是指厚度在纳米级别到微米级别的材料，具有特殊的物理、化学和力学性质。
薄膜材料广泛应用于电子、光电、光学、化学、生物医学等领域。
下面将介绍薄膜材料的分类以及常用的制备技术。
薄膜材料的分类：1.无机薄膜材料：如氧化物薄膜、金属薄膜、半导体薄膜等。
2.有机薄膜材料：如聚合物薄膜、膜面活性剂薄膜等。
3.复合薄膜材料：由两种或以上的材料组成的。
如聚合物和无机材料复合薄膜、金属和无机材料复合薄膜等。
薄膜材料的制备技术：1.物理气相沉积技术：包括物理气相沉积（PVD）和物理气相淀积（PVD）两种方法。
PVD主要包括物理气相沉积和磁控溅射，通过将固态金属或合金加热，使其升华或蒸发，然后在基底表面形成薄膜。
PVD常用于制备金属薄膜、金属氧化物薄膜等。
2.化学气相沉积技术：包括化学气相沉积（CVD）和原子层沉积（ALD）两种方法。
CVD通过化学反应在基底表面形成薄膜。
ALD则是通过一系列的单原子层回旋沉积来生长薄膜。
这些方法可以制备无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜。
3.溶液法制备技术：包括溶胶-凝胶法、旋涂法、浸渍法等。
溶胶-凝胶法通过溶胶和凝胶阶段的转化制备薄膜。
旋涂法将溶液倒在旋转基底上，通过离心力将溶液均匀分布并形成薄膜。
浸渍法将基底浸泡在溶液中，溶液中的材料通过表面张力进入基底并形成薄膜。
这些方法主要用于制备有机薄膜和复合薄膜。
4.物理沉积法和化学反应法相结合的制备技术：如离子束沉积法、激光沉积法等。
这些方法通过物理沉积或化学反应在基底表面形成薄膜，具有较高的沉积速率和较好的薄膜质量。
综上所述，薄膜材料及其制备技术涉及多个领域，各种薄膜材料的制备方法各有特点，可以选择合适的技术来制备特定性质的薄膜材料。
随着对薄膜材料的深入研究和制备技术的不断进步，薄膜材料在各个应用领域的潜力将会得到更大的发掘。
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薄膜学
薄膜的历史，要追溯到三千多年以前。 近30年来，真正作为一门新型的薄膜科学与技
术。 目前，薄膜材料已是材料学领域中的一个重要
分支，它涉及物理、化学、电子学、冶金学等 学科，在国防、通讯、航空、航天、电子工业 、光学工业等方面有着特殊的应用，逐步形成 了一门独特的学科“薄膜学”。
把待镀的基片置于真空室内，通过加热使蒸发材 料气化（或升华）而沉积到某一温度基片的表面上， 从而形成一层薄膜，这一工艺称为真空蒸镀法
蒸发源可分为：电阻加热、电子束加热和激光加热等
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
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离子束溅射工作原理 图
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
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薄膜制备分类 磁控溅射
磁控溅射SiO2装置图
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
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薄膜制备方法
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜制备分类 1、物理气相沉积（PVD）
采用物理方法使物质的原子或分子逸出，然后沉积 在基片上形成薄膜的工艺
根据使物质的逸出方法不同，可分为蒸镀、溅射和 离子镀 （1）真空蒸镀
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磁控溅射
在被溅射的靶极（阳极）与阴极之间加一个正交磁场和 电场，电场和磁场方向相互垂直。当镀膜室真空抽到设定值 时，充入适量的氩气，在阴极(柱状靶或平面靶)和阳极(镀膜 室壁)之间施加几百伏电压，便在镀膜室内产生磁控型异常辉 光放电，氩气被电离。在正交的电磁场的作用下，电子以摆 线的方式沿着靶表面前进，电子的运动被限制在一定空间内， 增加了同工作气体分子的碰撞几率，提高了电子的电离效率。 电子经过多次碰撞后，丧失了能量成为 “最终电子”进入弱 电场区，最后到达阳极时已经是低能电子，不再会使基片过 热。同时高密度等离子体被束缚在靶面附近，又不与基片接 触，将靶材表面原子溅射出来沉积在工件表面上形成薄膜。 而基片又可免受等离子体的轰击，因而基片温度又可降低。 更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，便可以获得不同 材质和不同厚度的薄膜。
专注 激情 严谨 勤勉 8
薄膜材料优点
薄膜很薄，是实现微型化的主要手段． 薄膜是制备新型功能器件的有效手段． 探索物质秘密的有力手段． 获得常规情况下难以获得的物质． 获得特殊界面结构的膜层． 自动化控制．
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜材料历史
可能最早的纳米薄膜 ：古代铜镜表面的防 锈层（纳米氧化锡薄 膜）
其年al Property Analysis of Thin-Film Materials
薄膜材料概述
培训测试部 陈维涛 2016年3月18日
目录
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
薄膜材料定义 薄膜的制备 薄膜材料性质 薄膜物性检测
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜材料历史
最古老的薄膜：薄膜制备可上 溯至三千多年前的中国商代， 那时我们的祖先就已经会给陶 瓷上“釉”了。汉代发明了用 铅作助溶剂的低温铅釉。到了 唐、宋时代，中国人的彩釉工 艺达到了顶峰。釉涂层不仅是 漂亮的装饰层，而且增加了陶 瓷器的机械强度，还使其不易 污染、便于清洗。
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜材料定义与分类
当固体或液体的一维线性尺度远远小于其他 二维时，我们将这样的固体或液体称为膜。
薄膜材料
涂层或厚膜 (>1um)
薄膜(<1um)
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜
薄膜有很多异于块体材料的优势，但是薄膜 并不是由块体材料直接压制都成，只有专业制膜 设备生成的膜才能称为正真意义上的薄膜。
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
目录
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
材料保护涂层
材料装饰涂层 光电子学薄膜 微电子学薄膜 其它功能薄膜 (力、热、磁、生物等)
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日常生活中的薄膜材料
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
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日常生活中的薄膜材料
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
薄膜材料定义 薄膜的制备 薄膜材料性质 薄膜物性检测
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薄膜制备方法
湿式成膜 薄膜材料的制备技术
干式成膜
电镀
化学镀 阳极氧化 涂覆法（喷涂、甩胶、浸涂） 溶胶-凝胶膜
物理气相沉积技术 （真空蒸镀、溅射镀膜……）
化学气相沉积技术 （热CVD、光CVD……）
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
薄膜制备分类
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜制备分类
（2）溅射（Sputtering）
当具有一定能量的粒 子轰击固体表面时，固 体表面的原子就会得到 粒子的一部分能量，当 获得能量足以克服周围 原子得束缚时，就会从 表面逸出，这种现象成 为“溅射”
它可分为离子束溅射 和磁控溅射
Leading Physical Property Analysis of Thin-Film Materials
专注 激情 严谨 勤勉
薄膜制备分类
离子束溅射
它由离子源、离子引出 极和沉积室3大部分组成， 在高真空或超高真空中溅射 镀膜法。利用直流或高频电 场使惰性气体（通常为氩） 发生电离，产生辉光放电等 离子体，电离产生的正离子 和电子高速轰击靶材，使靶 材上的原子或分子溅射出来， 然后沉积到基板上形成薄膜。