气相沉积综述
气相沉积技术
如利用H2还原SiCl4制备单晶硅外延层的反应
SiCl 4( g ) 2H 2( g ) Si(s) 4HCl ( g ) （1200°C）
各种难熔金属如W、Mo等薄膜的制备反应
蒸镀法
靶材的选择 基材加热 表面损害 合金沉积 受限制（金属靶材） 低 低，电子束产生X-ray损害 否
溅镀法
几乎不受限 除磁控法外，需高温 离子轰击的损害 可
均匀度
沉积种类 附着性
难
一次只能沉积一种薄膜 不佳
易
可以沉积多层膜 佳
薄膜性质
基本设备费
不易控制
低价格
可利用调偏压、压力、 基材加热来控制
昂贵
WF 6( g ) 3H 2( g ) W (s) 6HF ( g )
（300°C）
说明：适用于作为还原剂的气态物质中H2最容易得到，因而利用 15 得最多的是H2。
CZO PE
15
3.1.3 氧化反应
与还原反应相反，利用O2作为氧化剂对SiH4 进行的氧化反应为
SiH 4( g ) O2( g ) SiO2(s) 2H 2( g )
另外，还可以利用
SiCl 4( g ) 2H 2( g ) O 2( g ) SiO 2(s) 4HCl ( g )
实现SiO2的沉积。
这两种方法各应用于半导体绝缘层和光导纤维原料 的沉积。前者要求的沉积温度低，而后者的沉积温度可 以很高，但沉积速度要求较快。
16
CZO PE
16
3.1.4 置换反应
气相沉积技术
气相沉积简介
气相沉积简介CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积），指把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸气及反应所需其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜的过程。
在超大规模集成电路中很多薄膜都是采用CVD方法制备。
经过CVD处理后，表面处理膜密着性约提高30%，防止高强力钢的弯曲，拉伸等成形时产生的刮痕。
特点沉积温度低，薄膜成份易控，膜厚与淀积时间成正比，均匀性，重复性好，台阶覆盖性优良。
制备的必要条件1）在沉积温度下，反应物具有足够的蒸气压，并能以适当的速度被引入反应室；2）反应产物除了形成固态薄膜物质外，都必须是挥发性的；3）沉积薄膜和基体材料必须具有足够低的蒸气压。
PVD是英文Physical Vapor Deposition（物理气相沉积）的缩写，是指在真空条件下，采用低电压、大电流的电弧放电技术，利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离，利用电场的加速作用，使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。
涂层技术增强型磁控阴极弧：阴极弧技术是在真空条件下，通过低电压和高电流将靶材离化成离子状态，从而完成薄膜材料的沉积。
增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用，将靶材表面的电弧加以有效地控制，使材料的离化率更高，薄膜性能更加优异。
过滤阴极弧：过滤阴极电弧(FCA )配有高效的电磁过滤系统，可将离子源产生的等离子体中的宏观粒子、离子团过滤干净，经过磁过滤后沉积粒子的离化率为100%，并且可以过滤掉大颗粒，因此制备的薄膜非常致密和平整光滑，具有抗腐蚀性能好，与机体的结合力很强。
磁控溅射：在真空环境下，通过电压和磁场的共同作用，以被离化的惰性气体离子对靶材进行轰击，致使靶材以离子、原子或分子的形式被弹出并沉积在基件上形成薄膜。
根据使用的电离电源的不同，导体和非导体材料均可作为靶材被溅射。
离子束DLC：碳氢气体在离子源中被离化成等离子体，在电磁场的共同作用下，离子源释放出碳离子。
化学气相沉积技术
化学气相沉积技术化学气相沉积技术是一种常用的薄膜制备方法，它在材料科学、纳米技术、能源领域等方面有着广泛的应用。
本文将介绍化学气相沉积技术的基本原理、分类以及在不同领域的应用。
一、基本原理化学气相沉积技术是通过在气相条件下使化学反应发生，从而在基底表面上沉积出所需的薄膜材料。
该技术通常包括两个主要步骤，即前驱体的气相传输和沉积过程。
在前驱体的气相传输阶段，前驱体物质通常是一种挥发性的化合物，如金属有机化合物或无机盐等。
这些前驱体物质被加热到一定温度，使其蒸发或分解为气体。
然后，这些气体将通过传输管道输送到基底表面上。
在沉积过程中，前驱体气体与基底表面上的反应活性位点发生反应，形成固态的薄膜材料。
这些反应通常是表面吸附、解离、扩散和再结合等过程的连续发生。
通过控制前驱体的流量、温度、压力等参数，可以实现对沉积薄膜的厚度、成分和晶体结构的调控。
二、分类根据沉积过程中气体流动的方式和方向，化学气相沉积技术可以分为热辐射、热扩散和热对流三种类型。
1. 热辐射沉积（Thermal Radiation Deposition，TRD）：在热辐射沉积中，前驱体物质通过热辐射的方式传输到基底表面。
这种方法适用于高温条件下的沉积过程，可以用于制备高质量的薄膜材料。
2. 热扩散沉积（Thermal Diffusion Deposition，TDD）：在热扩散沉积中，前驱体物质通过热扩散的方式传输到基底表面。
这种方法适用于低温条件下的沉积过程，可以用于制备柔性基底上的薄膜材料。
3. 热对流沉积（Thermal Convection Deposition，TCD）：在热对流沉积中，前驱体物质通过热对流的方式传输到基底表面。
这种方法适用于较高温度和压力条件下的沉积过程，可以用于制备大面积的薄膜材料。
三、应用领域化学气相沉积技术在材料科学、纳米技术和能源领域有着广泛的应用。
以下是几个具体的应用领域：1. 半导体器件制备：化学气相沉积技术可以用于制备半导体材料的薄膜，如硅、氮化硅、氮化铝等，用于制备晶体管、太阳能电池等器件。
等离子体增强化学气相沉积综述
等离子体增强化学气相沉积(P E C V D)综述(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--等离子体增强化学气相沉积（PECVD）综述摘要：本文综述了现今利用等离子体技术增强化学气相沉积（CVD）制备薄膜的原理、工艺设备现状和发展。
关键词：等离子体；化学气相沉积；薄膜；一、等离子体概论——基本概念、性质和产生物质存在的状态都是与一定数值的结合能相对应。
通常把固态称为第一态，当分子的平均动能超过分子在晶体中的结合能时，晶体结构就被破坏而转化成液体(第二态)或直接转化为气体(第三态)；当液体中分子平均动能超过范德华力键结合能时，第二态就转化为第三态；气体在一定条件下受到高能激发，发生电离，部分外层电子脱离原子核，形成电子、正离子和中性粒子混合组成的一种集合体形态，从而形成了物质第四态——等离子体。
只要绝对温度不为零，任何气体中总存在有少量的分子和原子电离，并非任何的电离气体都是等离子体。
严格地说，只有当带电粒子密度足够大，能够达到其建立的空间电荷足以限制其自身运动时，带电粒子才会对体系性质产生显著的影响，换言之，这样密度的电离气体才能够转变成等离子体。
此外，等离子体的存在还有空间和时间限度，如果电离气体的空间尺度L下限不满足等离子体存在的L>>l D（德拜长度l D）的条件，或者电离气体的存在的时间下限不满足t>>t p （等离子体的振荡周期t p）条件，这样的电离气体都不能算作等离子体。
在组成上等离子体是带电粒子和中性粒子（原子、分子、微粒等）的集合体，是一种导电流体，等离子体的运动会受到电磁场的影响和支配。
其性质宏观上呈现准中性（quasineutrality ），即其正负粒子数目基本相当，系统宏观呈中性，但是在小尺度上则体现电磁性；其次，具有集体效应，即等离子体中的带电粒子之间存在库仑力。
体内运动的粒子产生磁场，会对系统内的其他粒子产生影响。
5 第五章 气相沉积技术
一、溅射镀膜原理
溅射产额 一个入射离子溅射出的原子或分子个数称为溅 射产额或溅射率，单位为原子个数／离子。显然，溅 射率越大，生成膜的速度就越大。
溅射出来的原子数 Y 每入射一个粒子
影响溅射产额的因素主要有： ①入射离子：包括入射离子的能量、入射角、入 射离子种类等； ②与靶有关：包括靶原子的原子序数、靶表面原 子的结合状态、结晶取向以及靶材是纯金属、合金 或化合物等； ③与温度有关：一般认为溅射率在和升华能密切 相关的某一温度内，溅射率几乎不随温度变化而变 化，当温度超过这一范围时，溅射率有迅速增加的 趋向。
3) 电离真空计（电离规）:
5.1.1 真空蒸发镀膜
真空蒸镀定义：真空蒸发是制备薄膜的一种常 用工艺，在工业上应用较多。具体过程是：通常在 真空度为10-4-10-5Torr的真空室内进行，采用电 阻式加热、 电子束加热、电弧加热及激光加热等加 热方法，使金属或者合金等材料蒸发和升华，由固 态变为气态（原子、分子或原子团）；蒸发的气态 粒子通过基本上没有碰撞的直线方式从蒸发源传输 到基片上，并在基片上沉积成膜。导电材料、介质 材料、磁性材料和半导体材料等，都可以通过真空 蒸发工艺制备。
激 光 陶 瓷 蒸 镀 示 意 图
四、合金蒸镀 根据蒸发镀的原理可知：通过采用单金属镀料 或合金镀料我们就可在基体上得到单金属膜层或得 到合金膜层。但由于在同一温度下，不同的金属具 有不同的饱和蒸气压，其蒸发速度也不一样，蒸发 速度快的金属将比蒸发速度慢的金属先蒸发完，这 样所得的膜层成分就会与合金镀料的成分有明显的 不同。
二、真空的特点和应用
2.表面净化作用 真空热处理时，钢件表面油污中的碳、氧、氢 的化合物易分解为氢、水蒸气和二氧化碳气体，随 后被抽走； 在真空下长时间加热时，零件在前几道工序 （熔炼、铸造、热处理等）中所吸收的氢、氧等气 体会慢慢地释放出来，从而降低钢件的脆性。
气相沉积原理
气相沉积原理气相沉积（CVD）是一种重要的薄膜制备技术，广泛应用于半导体、光电子、纳米材料等领域。
其原理是通过在高温下将气体中的化合物分解或反应，使其沉积在基底表面上，形成薄膜或涂层。
气相沉积技术具有高纯度、均匀性好、厚度可控等优点，因此受到了广泛的关注和应用。
气相沉积原理的核心是气体中的化合物在高温下发生化学反应，生成固体产物并沉积在基底表面上。
这一过程主要包括气体输运、表面吸附、化学反应和沉积四个基本步骤。
首先，气体通过输运系统输送到反应室中，然后在基底表面发生吸附，形成反应物质的吸附层。
接着，在高温条件下，吸附层中的化合物发生化学反应，生成固体产物并沉积在基底表面上。
最后，通过控制气体输送和反应条件，可以实现对薄膜厚度、成分和结构的精确控制。
气相沉积技术主要分为化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）两种类型。
其中，CVD是指在高温条件下，气体中的化合物发生化学反应并沉积在基底表面上，形成薄膜或涂层。
而PVD则是通过物理手段，如溅射、蒸发等，将固体材料沉积在基底表面上。
相比之下，CVD技术可以实现更高的纯度和均匀性，因此在半导体、光电子等领域得到了广泛的应用。
在实际应用中，气相沉积技术需要考虑多个因素，如反应气体的选择、反应温度、压力、基底表面状态等。
不同的反应条件会影响薄膜的成分、结构和性能，因此需要精确控制这些参数。
此外，还需要考虑反应室的设计、气体输送系统、基底表面处理等方面的问题，以确保薄膜的质量和稳定性。
总的来说，气相沉积技术是一种重要的薄膜制备技术，具有高纯度、均匀性好、厚度可控等优点，因此在半导体、光电子、纳米材料等领域得到了广泛的应用。
通过精确控制反应条件和参数，可以实现对薄膜的精确控制，满足不同领域的需求。
随着科学技术的不断发展，相信气相沉积技术在未来会有更广阔的应用前景。
化学气相法沉积聚合物
化学气相法沉积聚合物一、化学气相沉积（CVD）原理1. 基本概念- 化学气相沉积是一种通过气态先驱体在高温、等离子体或其他能量源的作用下发生化学反应，在基底表面沉积出固态薄膜的技术。
对于聚合物的化学气相沉积，先驱体通常是含有碳、氢等元素的有机化合物。
- 在CVD过程中，气态先驱体被输送到反应室中，在基底表面或靠近基底的区域发生分解、聚合等反应，从而形成聚合物薄膜。
2. 反应条件- 温度：不同的先驱体和反应体系需要不同的温度条件。
一般来说，较高的温度有助于先驱体的分解和反应的进行，但对于一些对温度敏感的基底或聚合物结构，需要精确控制温度以避免基底的损坏或聚合物的过度分解。
例如，某些有机硅先驱体在300 - 500°C的温度范围内可以有效地沉积硅基聚合物薄膜。
- 压力：反应室中的压力也是一个关键因素。
低压CVD（LPCVD）和常压CVD （APCVD）是常见的两种压力条件。
LPCVD通常在较低的压力（1 - 100 Pa）下进行，能够提供较好的薄膜均匀性和纯度，因为在低压下，气态分子的平均自由程较长，反应产物更容易扩散离开反应区域。
APCVD则在常压（约101.3 kPa）下进行，设备相对简单，但可能会存在薄膜均匀性较差的问题。
- 载气：载气用于将气态先驱体输送到反应室中。
常用的载气有氮气（N₂）、氩气（Ar）等惰性气体。
载气的流速会影响先驱体在反应室中的浓度分布，进而影响聚合物的沉积速率和薄膜质量。
二、聚合物沉积的先驱体1. 有机硅先驱体- 如四甲基硅烷（Si(CH₃)₄）等有机硅化合物是常用的先驱体。
在CVD过程中，四甲基硅烷在高温下会发生分解反应，硅 - 碳键断裂，释放出甲基基团，然后硅原子之间相互连接形成硅基聚合物的骨架结构。
反应式大致为：Si(CH₃)₄→Si + 4CH₃（高温分解），随后硅原子发生聚合反应形成聚合物。
- 有机硅先驱体沉积得到的聚合物具有良好的热稳定性、化学稳定性和电绝缘性等特点，在电子、航空航天等领域有广泛的应用。
气相法沉积
气相法沉积气相法沉积，即化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）是一种以气体化学反应形成固态材料的方法。
它以气体前驱体在高温和低压条件下分解或反应，生成所需的材料，并在基底表面上沉积出薄膜或纳米颗粒。
气相法沉积被广泛应用于各个领域，包括半导体制造、涂层技术、能源存储与转换、纳米材料合成等。
气相法沉积分为热CVD和化学CVD两种主要类型。
热CVD是一种常见的气相法沉积技术。
在热CVD过程中，前驱体气体通入反应室，通过热传导或对流传热的方式使其达到适当的温度，然后在基底表面上发生化学反应形成所需的材料薄膜。
这种沉积方式通常需要高温，可以达到几百到一千摄氏度。
热CVD通常适用于高温稳定的材料，如金属、氧化物、碳化物等。
化学CVD是一种较为复杂的气相沉积技术，它通过在低温热解气体前驱体或在化学反应中引入能量来合成材料。
化学CVD通常需要较低的温度，可以达到几十到几百摄氏度。
这种沉积方式适用于需要较低沉积温度或对材料制备条件较为严格的情况，如硅薄膜、碳纳米管等。
在气相法沉积过程中，前驱体的选择和气氛控制是非常重要的。
前驱体可以是气体、液体或固体，它需要在相应的条件下分解或反应形成所需的材料。
同时，沉积过程中的气氛也会影响沉积物的性质和结构。
常用的气氛包括惰性气体（如氮气、氩气）、还原气氛（如氢气）或氧化气氛（如氧气）。
此外，气相法沉积还需要对反应与扩散的过程进行控制，以获得期望的沉积薄膜。
反应过程包括前驱体分解或反应、生成物的扩散和在基底表面的吸附等。
这些过程的速率和平衡会受到温度、压力和反应气氛的影响。
因此，对沉积条件的精确控制是实现沉积薄膜的均匀性、纯度和结构的关键。
最后，气相法沉积还可以通过调节反应条件和利用辅助技术实现材料薄膜的控制生长。
例如，可以采用过程中的催化剂、助剂或外加电场来调节材料的成分和结构，以获得特定的性能和应用。
总之，气相法沉积是一种重要的材料制备方法，广泛应用于各个领域。
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气相沉积综述(总6页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March气相沉积技术研究现状及应用任强，吴玉萍（河海大学，南京）摘要:本文主要阐述了气相沉积技术的研究现状，介绍了化学气相沉积技术和物理气相沉积技术，分析并展望了其未来的发展趋势。
关键词：材料表面工程；气相沉积；薄膜技术；The Recent Research andApplication of VaporDeposition TechnologyREN Qiang,Wu Yuping(College of Mechanical and Eletronic Engineering ,Hohai University,Nanjing,China)Abstract:This article mainly expounds the research status quo of vapor deposition technology, introduces the chemical va por deposition technology and physical vapor deposition techno logy, analyses and prospects its development trend of the fu ture.Keywords: Material Surface Engineering; Vapor deposition; Thin film technology0 前言涂层材料近十几年来的迅速发展和应用，无疑是和各种气相沉积技术的发展有着密切的关系。
气相沉积技术是一种获得薄膜的技术，它不仅可以用来制备各种特殊力学性能（如超硬、高耐蚀、耐热和抗氧化等）的薄膜涂层，而且还可以用来制备各种功能薄膜材料和装饰薄膜涂层。
它是在真空中产生待沉积材料的蒸汽，然后将其冷凝于基体材料上，而产生所需要的膜层。
主要有物理气相沉积(PV D)和化学气沉积(CVD)，以及在此基础上发展的物理化学气相沉积(PCVD)。
在物理气相沉积情况下，膜层材料由熔融或固体状态经蒸发或溅射得到，而在化学气相沉积情况下，沉积物由引人到高温沉积区的气体离解所产生[1]。
由于气相沉积获得的膜层具有结构致密、厚度均匀、与基材结合力好等优点，尤其是可以制备多种功能性薄膜，因此作为一种新的表面改性技术，它引起了极大的关注和研究，得到了迅速的发展。
已成功地应用于机械加工(如各种刀具等)、建筑装修、装饰、汽车、航空、航天、食品包装、微电子光学等各个领域中。
1化学气相沉积化学气相沉积（CVD)是新发展的一种表面热处理方法，对于提高机械零件和工具的耐磨性及使用寿命有明显的效果。
目前,此种工艺在国外发展较快，在国内有些单位也开始注意研究，如航空部天义电工厂已做了不少工作，取得一定进展。
化学气相沉积法的普遍定义是：在任一压力的气相中，输入热能或辐射能以进行一定的化学反应，其结果可能形成经济而实用的固态物质和挥发性副产品。
1.1 化学气相沉积的方法及过程CVD的工业应用有两种不同的沉积反应类型，即热分解反应和化学合成反应。
它们的共同点是 (1) 基体温度应高于气体混合物；(2) 在工件达到处理温度之前，气体混合物不能被加热到分解温度，以防止在气相中进行反应。
工程上以金属的卤族化合物(如TiCl4)的反应为主，以碳氢化合物(如甲烷) 作为反应介质，氢作为载气，结果形成TiC的固态反应产物。
若在反应介质中混以N2或NH3气。
则会形成Ti (CN) 沉积层。
若气体介质中还含有硼和硅，则可进一步改变沉积层的成分，形成B或Si 的碳化物层，如B4C和SIC 等。
CVD沉积物的形成涉及到各种化学平衡及化学动力学过程，这些化学过程又受反应器设计、工艺参数、气体性能和基体性能等诸多因素的影响[3]。
要考虑所有的因素来描述完整的CVD工艺模型几乎是不可能的，因此必须做出某些假设。
而其中最为典型的是浓度边界理论模型[2]。
如图1所示，它比较简单地说明了CVD工艺中的主要现象—成核和生长的过程。
图1 浓度边界层模型示意图图1中示意的主要过程如下：a 反应气体从气相主体被强迫引入边界层；b 反应气体由气相主体扩散和流动（粘滞流动）穿过边界层；c 气体在基体表面的吸附；d 吸附物之间的或者吸附物与气态物质之间的化学反应过程；e 吸附物从基体解吸f 生成气体从边界层到整体气体的扩散和流动；g气体从边界层到整体气体的扩散和流动；1.2 化学气相沉积的新发展1.2.1 等离子体增强化学气相沉积（PECVD）等离子体在低真空的条件下，利用直流电压、交流电压、射频、微波或电子回旋共振等方法实现气体辉光放电在沉积反应器中的形成。
由于等离子体中正离子、电子和中性反应分子相互碰撞，可以大大降低沉积温度。
PEVCD即保留了CVD方法良好的绕镀性，又具有PVD过程中基体温度低的优点，而且在设备和方法上都比PVD简单，因此PECVD方法在涂层技术方面所具有的这种优越性，是其得到广泛应用的基础，同时又为新工艺的开发和理论研究提供了新领域[3]。
1.2.2 激光化学气相沉积（LCVD）激光化学气相沉积（LCVD）是在真空室内放置基体，通入反应原料气体，在激光束作用下与基体表面及其附近的气体发生化学反应，在基体表面形成沉积薄膜。
根据作用机理又分别称为：光解激光化学气相沉积、热解激光化学气相沉积和光热联合激光化学气相沉积。
等离子体化学气相沉积虽然能激发反应物质的分子，在较低温度下发生非平衡成膜反应，但是，由于技术固有特性带来的缺点，限制了某些应用。
例如，它的重离子轰击、真空超紫外辐射和来自反应室的溅射以及反应物对膜层的污染等，都妨碍其应用。
此外，该技术沉积过程参数控制困难。
相比起等离子体化学气相沉积，激光化学气相沉积具有以下优点：（1）沉积温度低，对于大多数材料可在500℃以下，甚至室温即可沉积成膜。
（2）局部选区精细定域沉积。
（3）不需掩膜沉积（4）膜层纯度高，夹杂少，质量高。
（5）可用作成膜的材料范围广，几乎任何材料都可进行沉积。
1.2.3金属有机化学气相沉积金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术的形成是半导体外沉积的需要。
通常的金属化合物都是一些无机金属盐类，挥发性很低，很难作为CVD技术的原料气。
而如果把无机的金属盐类转变成有机的金属盐类就会好很多。
这样就逐渐的形成了利用有机烷基金属作为原料的MOCVD技术。
MOCVD技术的主要优点是沉积温度低，这对某些不能承受常规CVD的高温基体材料很有用。
2物理气相沉积物理气相沉积（Physical Vapor Deposition，简称PVD法），是利用热蒸发、辉光放电或弧光放电等物理过程，在基材表面沉积所需涂层的技术。
物理气相沉积一般分为真空蒸发镀膜技术（Vapor Evaporation）、真空溅射镀膜（Vapor Sputtering ）、离子镀膜（Ion Plating）等。
物理气相沉积具有以下特点：1）沉积层的材料来自固体物质源2）物理气相沉积获得的沉积层薄3）沉积层是在真空的条件下获得的，涂层的纯度高4）沉积层的组织细密、与基体的结合强度高5）沉积是在辉光放电、弧光放电等低温等离子体的条件下进行的，沉积层粒子的整体活性大，容易与反应气体进行化合反应6）容易获得单晶、多晶、非晶、多层、纳米层结构的功能薄膜7）在真空下进行，无污染2.1 物理气相沉积的新发展2.1.1电子束物理气相沉积电子束物理气相沉积是真空蒸发技术的一种，目前广泛应用于材料表面的镀膜。
该工艺是利用金属灯丝在高温状态下内部的一部分电子获得足够大的能量逸出金属表面，发射出热电子，在电磁场的作用下热电子高速运动，形成电子束轰击靶材表面，电子的动能转变成热能，使材料表面快速升温而蒸发。
其优点是：蒸发速率高，靶材选择范围大，为制备各种成分的材料提供了可能；污染小。
在真空条件下蒸发材料，可以避免制备出的材料被污染和氧化，制备材料的可设计能力强。
在采用多电子束枪、多坩埚蒸发沉积条件下，通过控制沉积工艺参数来获得各种不同成分的多层复合材料或梯度结构材料，来满足材料的设计需要。
但由于蒸发速度快和阴影效应的影响，也同时存在制备材料堆积密度不够高的缺点。
2.1.2 离子束增强沉积技术离子束增强沉积技术是一种将离子注入与薄膜沉积融为一体的材料表面改性新技术。
它是指在气相沉积镀膜的同时，采用一定能量的离子束进行轰击混合，从而形成单质或化合物膜层。
它除了保留离子注入的优点外，还可在较低的轰击能量下连续生长任意厚度的膜层，并能在室温或近室温下合成具有理想化学配比的化合物膜层(包括常温常压无法获得的新型膜层)。
该技术具有工艺温度低(<200℃)，对所有衬底结合力强，可在室温得到高温相、亚稳相及非晶态合金，化学组成便于控制，方便控制生长过程等优点。
主要缺点是离子束具有直射性，因此处理形状复杂的表面比较困难。
2.1.3 电火花沉积技术电火花沉积（Electro Spark Deposition）是一种低应力、低变形的表面强化工艺。
采用电火花沉积技术对工件表面进行强化处理，可延长设备的使用寿命，减少资源消耗，具有很高的节能环保意义[4]。
由于电火花沉积技术操作简单，且具有低能耗和加工成本低等优点，近年来在工程领域得到了越来越多的应用，已经由最初用于刀模具的强化与修复扩展到能源、航空、航天、军事、医疗等诸多领域，是再制造技术的重要技术手段之一。
微弧放电理论则认为在电火花沉积过程中，电流脉冲产生一个短时间（一般1~10us ）、温度高达的等离子弧，等离子弧将电极材料熔化，熔化的金属在等离子流的作用下过渡到基体上，并与基体结合形成沉积层。
2.1.4 多层喷射沉积技术与传统的喷射沉积技术相比，多层喷射沉积的一个重要特点是可调节接收器系统和坩埚系统的运动，使沉积过程为匀速且轨迹不重复，从而得到平整的沉积表面。
多层喷射沉积技术具有其独有的优势和特点：①沉积坯是由多层嵌套而成，每一薄层均沉积在相对较冷的已凝固沉积物上，因而沉积过程中的冷却速度比传统喷射沉积坯要高．一般可达103～104K/s．冷速效果较好。
②由于基体和雾化装置的运动特点．雾化锥在基体上作多次往复扫描．可以制备大尺寸坯件．且冷却速度不受影响。
③多层喷射沉积工艺操作简单．易于制备尺寸精度较高、表面均匀平整的沉积坯[5]。
④多层喷射沉积时．每一薄层棱相量可比传统喷射沉积的液相量大．这样可以减小喷射高度，一般为150～200mm(传统喷射沉积的喷射高度为300～400mm)．液滴的二次破碎较好．而且可以提高沉积率[6]。
⑤多层喷射沉积制备颗粒增强金属基复合材料、互不固溶的双金属材料的工艺简单，材料显借组织均匀细小，无明显界面反应．材料性能较好[7,8]。