等离子体增强化学气相沉积（PE-CVD）的原理和优点
PE-CVD的原理
等离子体增强化学气相沉积技术(简称PECVD)种类很多，如直流PECVD、脉冲直流PECVD、金属有机化合物PECVD、射频PECVD、微波PECVD、弧光PECVD等。当然,近年来随着各种镀膜技术的交叉融合,PVD和PECVD 集成复合沉积、粒子渗氮与PECVD同炉集成复合沉积的装置与技术不断得到研发。目前，产业化沉积硬质涂层材料多数应用直流和脉冲直流PECVD技术。
PECVD最早的应用是伴随着半导体工业发展需要而出现的，用于半导体材料的加工，即利用有机硅在半导体材料的基片上沉积Si02。后基于PECVD工艺特点特别适合工业化的生产，该工艺开始大量的使用在微电子行业(如集成电路工艺等)，主要应用于沉积大面积工件保护膜以及各类绝缘层和DLC薄膜当中。PECVD技术是利用沉积室内施加的高压电场，使得反应气体在一定压强和激发源(例如:直流高压、脉冲电源、射频或激光等)的作用下，电子在电场的加速作用下获得能量,和气体中的中性粒子(原子或分子发生非弹性碰撞，继而使之电离产生二次电子，它们又进一步和气体中的原子和分子碰撞电离并又产生出电子，如此反复地碰撞及电离，就会产生大量的电子和离子。由于其中的正、负粒子数目相等，故称为等离子体。带电粒子在碰撞过程也会由于复合而转变为中性粒子，并以辉光放电的形式释放出多余的能量。反应气体被激发为非常活泼的分子院子、离子和原子团构成的等离子体，大大降低了沉积反应温度，加速了化学反应过程提高了沉积速率。
反应气体被激发成非常活泼的分子、原子、离子和原子团构成的等离子体，大大降低了沉积反应温度，加速了化学反应过程，提高了沉积速率。所以，一般PECVD技术沉积温度<600℃，拓宽了基体材料适用范围，具有设备简单、工件变形小、绕镀性能好、涂层均匀、调制成分方便等优点。既克服了CVD技术沉积温度高，对基体材料要求严的缺点,又避免了PVD技术绕镀性差、设备复杂的问题,非常适合工业化的生产。目前,PECVD主要应用于 MEMS 行业(如集成电路工艺)和精细薄膜的制备当中。同时，PECVD技术又以其良好的均匀性和阶梯覆盖性，沉积薄膜致密、膜层与基体的结合力高、沉积速度快等特点，应用在二元光学、太阳能薄膜、渐变折射率光学薄膜以及抗激光损伤薄膜等方面。
PE-CVD的优点
PECVD 方法可以通过改变工艺参数，例如，改变反应气体流量、反应气体比例、射频功率、腔室压强、沉积温度、薄膜厚度等制备不同的薄膜，使其薄膜性能发生很大的变化，特别是光学性能和力学性能的变化。
例如对于PECVD制备SiO2薄膜，当射频功率增加时，提高了反应气体的激活率，所以薄膜的结构会相对致密，均匀性也会相应提高。但是当功率过大时，对于反应来说会使生成的SiO2的沉积速率过快，反而导致薄膜结构疏松，真空密度增大，重复性也会下降，也就会导致均匀性变差，当射频功率过高时，甚至会对基底产生辐射损伤。基底温度也是影响薄膜均匀性的一个重要因素，当基底温度升高是，就会增加沉积在基底表面上颗粒的能量，导致基地表面上颗粒的运动能力增加，加剧这些颗粒行程团状或岛状的可能性，直接影响到了薄膜的均匀性。另一方面基底温度升高有利于颗粒填补薄膜表面的缺陷。
故PECVD法制备光学薄膜有其他方法所不具备的很多优点:
(1)反应物和副产物为气体，相对于PVD与CVD设备结构简单
(2)反应沉积速率快，尤其是高折射率薄膜材料，如a-Si、TiO2等
(3)薄膜的成分在很大程度上可进行任意调控，可以获得制备多种中间折射率材料的光学薄膜，如 SiCO:H、SiN:H、SiOxNy、SiOxFy等
(4)淀积膜结构完整、致密，与衬底粘附性好
(5)极佳的台阶覆盖能力
(6)可以获得平滑的沉积表面
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