从现代物理学中我们知道，在真空环境中，物质中的带电粒子容易逃离物质体本身而成为自由粒子，在一定的温度与电场的同时作用下，这种现象更容易发生。实际上电子真空管就是利用这一原理而发明的。利用上述原理镀膜的方法就是通常所说的物理制膜法，也称为干法镀膜。可以看出，干法镀膜中的工作要素有：
    1. 真空环境（即真空反应室）。
    2. 参与反应的电极。
       这就没有了化学制剂、辅助添加剂、催化剂这些难以回收处理的制剂。
    物理镀膜的三种方法
    1．蒸发镀膜
       它是将需镀物质用加热、蒸发、升华的方法或利用电子去溅射需镀物质的方法而产生蒸汽，蒸汽附着在被镀膜物体表面形成膜的方法。
    2．溅射镀膜
       使用高能电子去溅射需镀的物质，将需镀物质中的粒子轰击出来后而附着在被镀物体上形成膜的方法。
    3．离子镀膜
       蒸发镀膜与溅射镀膜相结合就形成了离子镀膜的方式。

    溅射过程通常是在有气体放电时发生，因而下面将讨论对溅射过程很重要的气体放电情况。
    直流放电
    最简单情况是直流电压气体放电，根据下图所示电流/电压曲线，可很好地讨论一种气体放电的形成。
 
 
一 种 直 流 辉 光 放 电 的 形 成
 
    在两极之间加直流电压，首先产生很小的电流，因为仅有几个电离粒子能对电流有贡献，增大电压使荷电粒子获得足够的能量，以便通过碰撞电离产生更多的荷电粒子，这导致放电电流的线性增长，而电压受电源电压的高输出阻抗所现仍为恒量。这个范围的放电常称为“汤森（Townsend）放电”。
    在一定的条件下，能够发生一种雪崩过程，离子撞击阴极，并在那里释放二次电子，这些二次电子在阴极电场中被加速，由于与残余气体原子和分子相碰撞而产生新的离子，这些离子再次向着阴极被加速，又产生新的二次电子。如果产生的电子数足以产生这样多的离子，以使这些离子能再一次产生相同数目的电子，这一条件能达到的话，则放电是自持放电。
    在这种条件下，气体开始发出辉光，电压突然下降，电流骤升，这种放电称为“正常放电”。对大多数材料来说，每个入射离子所产生的二次电子数接近0.1，所以要释放一个二次电子，必须大约有10至20个离子撞击给定表面，被轰击的阴极表面在这个范围内适应放电现象，这样放电得以持续，
但这就导致无规律的轰击印记。
    进一步增加所用功率，可获得电流强度的一种均匀分布，最终引起电流和电压上升，这个范围被称为“异常”放电，它适用于阴极溅射。当我们将真空装置中的真空度、电压维持在一定范围时阴极溅射可持续进行下去。
    由于在现代物理中，精确控制真空装置中电极上的电压、电场的方向、加电时间等是非常容易的，所以在这种环境中就可以按人们的意愿制作出性能优良的膜系。
    但是，从上述中我们看出，在真空装置电极上所加电压为直流电，这就产生了以下的问题：
    1. 由于长时间的工作，在阴极的表面会出现氧化现象，使阴极不能正常工作。在产生氧化后，阴极可能出现“打火”的现象，这在实际工作中叫靶中毒（在
       真空镀膜行业中将参加反应的电极称作靶），是有害的。
    2. 因为非金属是不导电的，所以用这种方法无法制备非金属膜。
在靶上施加直流电压时的工作示意图：
 
 
正是基于上述两点就引出了中频交流溅射镀膜的概念。
    如果将交流电压加在真空装置的电极上，情况就发生了变化，此时两只电极之间形成了一个“电容”，这就使得交变电流可以流过，而电极（也就是靶）不再必须时导电的，因为形成了电容性耦合，原则上包括绝缘体在内的任何材料都能够用来做靶。
    由于在靶上施加的是交流电，所以电子的运动是往复进行的，当正半周时电流由A靶流向B靶（这是正常工作的过程），副半周时电流由B靶流向A靶（这是中和靶中毒的过程）。这样即解决了靶才材料问题又克服了靶中毒的问题。

现将溅射工作原理总结如下：
    采用直流溅射法只能镀金属膜，而不能镀介质膜（氧化膜），其原因在于轰击介质靶材的表面的离子电荷无法中和，于是靶面电位升高，外加电压几乎都加在靶子上，极间的离子加速与电离就会变小，甚至不可能电离，致使放电停止，溅射也就不可能了。
    在中频双靶溅射中，双靶互为阴阳极，当处于负电位时，正离子对靶子进行轰击引起溅射，与此同时靶子表面会有正电荷的积累，当靶子处于中频正电位时由于正电子对靶子表面轰击中和了积累在这个靶子表面的正电荷，这就为下一个周期溅射创造了条件，在一个周期里对靶子既有溅射又有中和，能使溅射持续进行。