全球高度信息化時(shí)代的來臨，也伴隨電子技術(shù)的高速發(fā)展。在過去，塊體材料的使用導(dǎo)致元件體積龐大，可靠性降低，特別為實(shí)現(xiàn)某一功能特性，需要多種材料組合；然而現(xiàn)在應(yīng)用薄膜材料，僅通過少數(shù)組元，陣列或器件組成就能實(shí)現(xiàn)所需特性，從而實(shí)現(xiàn)電路的高度集成。薄膜技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)器件與系統(tǒng)微型化的最為有效的手段之一。
元器件向微型化發(fā)展，原有特性不僅存在，甚至更加強(qiáng)化。特別是器件在體積上不斷地減少，使電子或其他粒子在微觀尺度內(nèi)靠近量子化運(yùn)動，進(jìn)而獲得薄膜器件的全新物理特性。與此同時(shí)，在電子設(shè)備與電路系統(tǒng)中，電路與器件的集成、兼容最為關(guān)鍵，高性能和高質(zhì)量的元器件可為系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性提供保障，因此薄膜作為基礎(chǔ)材料支撐，其性能、制備工藝以及穩(wěn)定性具有重要的基礎(chǔ)研究意義。
薄膜材料具備特殊形態(tài)，屬于低維材料(二維)，采用特殊工藝方法(與塊體區(qū)別明顯)，在襯底表面沉積或凝結(jié)特殊物質(zhì)層。厚度一般在納米(薄膜)至幾微米(厚膜)范圍。在納米范圍內(nèi)，一般就是數(shù)原子層或者數(shù)百個(gè)原子層的厚度，在如此厚度范圍內(nèi)，薄膜會顯示出“厚度尺寸效應(yīng)”，與塊體材料相比較而言，性能差異明顯。原因?yàn)楸∧さ奶幚砉に?，更容易使物相組成與微結(jié)構(gòu)形成非晶狀態(tài)、細(xì)化的晶粒、亞穩(wěn)態(tài)、化學(xué)計(jì)量比的偏離、特殊的材料表面能態(tài)等現(xiàn)象。薄膜在襯底上生長，主要是各種粒子的相互作用結(jié)果，例如原子，原子核，電子之間的相互作用。其宏觀表現(xiàn)為材料發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng)，具有一定的結(jié)構(gòu)形態(tài)。在薄膜的生長過程中，薄膜與襯底的浸潤性，晶格的匹配與失配，熱膨脹系數(shù)的差異，粗糙度，都會對性能產(chǎn)生影響，生長模式，成核過程都具有重要研究意義。
高質(zhì)量的薄膜是薄膜器件設(shè)計(jì)和應(yīng)用的基礎(chǔ)，然而薄膜的質(zhì)量很大程度上取決于制備技術(shù)和制備工藝條件參數(shù)，制備技術(shù)主要分為物理方法和化學(xué)方法。功能薄膜的種類一般按照電、磁、聲、光、力、熱、生物及化學(xué)等功能特性劃分。也可按照屬性類別分為金屬薄膜，氧化物薄膜，氮化物薄膜，碳化物薄膜，合金薄膜等。最近幾十年，薄膜制備與器件設(shè)計(jì)不斷取得新進(jìn)展，而且對功能薄膜材料的研究已吸引眾多科研工作者的興趣。各種薄膜的性能和用途各不相同，應(yīng)根據(jù)物理化學(xué)性能和實(shí)際應(yīng)用選擇合適的薄膜。