在真空环境中制备薄膜最早是由大发明家爱迪生提出的。他采用了阴极溅射进行表面金属化的工艺方法制备蜡膜，并于1903年申请了专利。当时由于真空技术的限制，真空镀膜发展很慢，直到第二次世界大战，德国将真空镀膜技术用于制备军用光学镜片和反光镜。此后逐渐发展成系列光学薄膜。20世纪60年代，随着高真空、超高真空技术的发展，真空镀膜进入高速发展时期，各种功能薄膜的应用已经扩展到工业生产中各个领域，归纳起来，主要有以下几个方面。

电子工业用薄膜

① 电子元件用薄膜 例如，Ta、Ta2N、Ta-A-N、Ta-Si、Cr-SiO、NiCr、Sn、Sb 金属膜电阻，SiO、SiO2、Al2O3、Ta2O5、TiO2、Al、Zn 电容以及Cr、Cu(Au)、Pb-Sn、PbIn、Au、Pt、A1、Au+Pb+In、Pb+Au+Pb、Al+Cu、ZnO、CdS 电极等。

② 摄像管中的 SbS2、CdSe、Se-As-Te、ZnSe、PbO、光电导面;SnO2、In2O3透明电导膜。

③半导体元件和半导体集成电路用薄膜。成膜材料有Ni、Ag、Au-Ge、Ti-Ag-Au、Al、AI-Si、AISi-Cu、Mo、MoSi2、WSi2、Ti-Pt-Au、W-Au、Mo-Au、Cr-CuAu半导体膜;SiO2、Al2O3、Si₃N4绝缘膜。

④ 电发光元件中的In2O3+SnO3透明光导膜，ZnS、ZnS+ ZnSe、ZnS+CdS 荧光体和 Al电极，Y2O3、SiO2、Si₃N4、Al2O3绝缘膜。

⑤ 传感器件的 PbO+In2O3、Pb、NbN、V3Si约瑟夫逊结合膜，Fe-Ni磁泡用膜以及电传感用 Se、Te、CdS、ZnS 传感器膜。

⑥制作太阳能板的光电池、透明导电膜、电极以及防反射膜。

⑦ 液晶显示、等离子体显示和电致发光显示等三大类平板显示器件的透明导电膜，如ITO(氧化铜锡)膜及电致发光屏上多层功能膜，例如Y3O3、Ta2O5等介质膜、ZnSiMn发光膜以及铝电极膜等组成的全固态平板显示器等。

⑧采用ZnO、Ta2O5等薄膜制成的声表面波滤波器等。

⑨ 磁记录与磁头薄膜例如，高质量录音和录像用的磁性材料薄膜、录音带和录像带计算机数据信息存储软盘、硬盘用 CoCrTa、CoCrNi薄膜、垂直记录中的FeSiAl薄膜、磁带等。

⑩静电复印鼓用的Se-Te、SeTeAs合金膜及非晶硅薄膜等。

光学工业中应用的各种光学薄膜

①减反射膜 例如，照相机、幻灯机、投影仪、电影放映机、望远镜、瞄准镜以及各种光学仪器透镜和棱镜上所镀的单层 MgF2。薄膜和双层或多层的，由SiO2FrO2、Al2O3、TiO2等薄膜组成的宽带减反射膜。

②反射膜 例如，大型天文望远镜用铝膜光学仪器中的反射膜、各类激光器中的高反射膜等。

③分光镜和滤光片 例如，彩色扩印与放大设备中所用的红、绿、蓝三种原色滤光片上镀的多层膜。

④照明光源中所用的反热镜与冷光镜膜。

⑤ 建筑物、汽车、飞机上用的光控制膜、低反射膜 例如，Cr、Ti不锈钢 Ag、TiO2-Ag-TiO2以及 ITO 膜等。

⑥激光唱片与光盘中的光存储薄膜例如，Fe81Ge15SO2磁系半导体化合物膜，TeFeCo 非晶膜。

⑦集成光学元件与光波导中所用的介质膜、半导体膜。

光伏产业中薄膜的应用

光伏有品硅和薄膜两大应用领域。晶硅太阳能电池转化率比较高，但生产过程有污染仅适用于强光环境，在弱光下无法发电。薄膜太阳能电池，相比品硅等其他太阳能电池，具有生产成本低、原材料消耗少、弱光性能优良等诸多优点，易于实现薄膜光伏建筑一体化，下面以碲化镉薄膜电池、铜钢镓硒薄膜电池以及DLC薄膜为例，简要介绍薄膜在光伏产业中的应用。

碲化镉(CdTe)薄膜电池具有沉积制备简易、光学吸收系数高、性能稳定等优点。在实际生产应用中，CdTe薄膜组件中的CdTe会被密封在两块玻璃之间，常温下不会有重金属镉的释放。因此，CdTe薄膜电池技术在建筑光伏一体化中有独特优势。例如，国家大剧院舞美基地的光伏幕墙、光伏博物馆的墙体以及建筑采光顶都是采用CdTe 薄膜组件实现的。铜钢镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池技术和材料都有非常广阔的发展前景，其性能相对稳定，是目前在建筑领域中应用最多的一类薄膜电池。CIGS产业化大面积光伏组件效率较高，目前几乎接近晶体硅光伏组件的转换效率。此外，CIGS薄膜电池可以制作成柔性光伏电池。

DLC薄膜也在光伏领域有着广泛的应用。DLC薄膜作为Ge、ZnS、ZnSe和GaAs光学器件的红外增透保护膜，已经达到实用化水平。DLC薄膜在高功率激光器中也有一定的应用空间，可以根据其高损伤阈值作为高功率激光器窗口材料。在日常生活中DLC薄膜也有广阔的应用市场和潜力，例如，用于手表玻面、眼镜镜片、电脑显示屏、汽车挡风玻璃以及后视镜装饰保护膜等。

刀具行业中薄膜的应用

随着新型材料不断涌现，碳纤维复合材料、超硬陶瓷等应用比重不断增加，采用传统硬质合金刀具和高速钢刀具加工新型材料会出现高磨损、加工效率低等问题。因此，新型材料的发展和加工中心的更新换代同时要求高精度、高耐磨和高寿命的刀具出现。

金刚石薄膜用于切削刀具主要有两种形式，一种是金刚石薄膜涂层刀具，即在硬质会金、陶瓷等刀片材料表面沉积厚度为10~20μm的薄膜，以提高刀具的硬度和耐磨性;另一种是先制备厚度为100~300μm的金刚石膜，然后将金刚石厚膜焊在刀头上，制成金刚石厚膜刀具。金刚石薄膜涂层刀具因制备工艺简单、可以做成各种复杂形状刀刃，而且具有很高的硬度、耐磨性和良好的冲击韧性等诸多优点，能够满足加工中心大批量、高效率、高精度的加工要求，而逐渐成为切削轻质高强度材料的主流刀具。

薄膜陶瓷刀具，就材料来看，主要有TiC、TiN、SiN、BN(六方结构和立方结构)等。例如，BN-SiN复合陶瓷薄膜具有硬度高，变形小、膜基结合力高、韧性好、摩擦系数小、高温性好、抗氧化性强等特性。

机械、化工、石油等工业中应用的硬质膜、耐蚀膜和润滑膜

这些膜包括应用在工具、模具、刀具、量具上的有 TiN、TiC、TiB2(Ti、AI)N、Ti(C、N)等硬质膜以及金刚石膜C3N4膜和C-BN薄膜;用于化学容器表面耐化学腐蚀的有非品镍膜和非品与微品不锈钢膜以及用于涡轮发动机表面抗热腐蚀的NiCrAIY等薄膜;用于真空高温低温、辐射等特殊场合的有MoS2、MoS2-Au、MoS2-Ni等固体润滑膜和Au、Ag、Pb等轻金属膜等。

有机分子薄膜

有机分子薄膜(LB膜)是有机物。例如，羧酸及其盐(脂肪酸基族)和染料蛋白等构成的分子薄膜，其膜厚可以为一个分子层的单分子膜或多层分子叠加的多层分子膜。多层分子膜可以是同一种材料组成的，也可以是多层材料的调制分子膜或称超分子结构薄膜。

民用及食品工业中的装饰膜和包装膜

这类薄膜广泛用于汽车、灯具、玩具、交通工具、家用电器用具、钟表、工艺美术品、日用小商品、民用镜中的铝膜、黄铜膜、不锈钢膜及仿金TiN膜和黑色TiC膜等以及用于香烟包装的镀铝纸，用于食品糖果、茶叶、咖啡、药品、化妆品等包装的镀铝涤纶薄膜等。