一、什么是真空

真空是指在给定的空间内，低于一个大气压力的气体状态。形象地说，就是把一个容器内的绝大部分气体分子都抽走，使得容器内的气压远远低于外界大气压。

从微观角度来看，真空并不意味着完全没有物质存在。在真空中仍然可能存在少量的气体分子、离子、光子等。只是这些物质的数量非常少，使得真空环境具有一些特殊的性质，比如低气压、高绝缘性、低传热性等。

二、真空的等级

真空一般可以分为以下几个等级：

1. 低真空：压力范围通常在 101325Pa（一个标准大气压）至 1333Pa 左右。在这个范围内，气体分子仍然比较多，主要用于一些粗真空的应用，如真空干燥、真空吸塑等。

2. 中真空：压力范围大概在 1333Pa 至 1.33×10⁻¹Pa。中真空环境下，气体分子的数量进一步减少，可以用于一些真空冶金、真空镀膜的初步阶段等。

3. 高真空：压力范围在 1.33×10⁻¹Pa 至 1.33×10⁻⁶Pa。高真空状态下，气体分子非常稀少，适用于高精度的真空镀膜、电子束焊接、真空热处理等。

4. 超高真空：压力低于 1.33×10⁻⁶Pa。在超高真空环境中，几乎没有气体分子存在，主要用于一些尖端科学研究领域，如表面科学研究、半导体制造中的某些关键工艺等。

三、真空技术在溅射镀膜中的作用

1. 排除杂质

在真空环境下，气体分子的数量大大减少，能够有效地排除空气中的杂质，如氧气、氮气、水蒸气等。这些杂质会与靶材和基底发生反应，影响薄膜的质量和性能。通过真空技术，可以创造一个高纯度的环境，确保薄膜的纯度和稳定性。

2. 提高溅射效率

真空环境中，离子的运动更加自由，不受空气阻力等因素的影响。这使得离子能够以更高的速度和能量撞击靶材，从而提高溅射效率。此外，真空还可以减少离子的散射和碰撞，提高离子的利用率。

3. 控制镀膜参数

真空技术可以精确地控制镀膜过程中的气压、温度、功率等参数。通过调节这些参数，可以实现对薄膜的厚度、成分、结构等方面的控制。例如，通过改变气压可以调节离子的能量和密度，从而影响薄膜的生长速度和质量。

4. 提高薄膜质量

真空环境下制备的薄膜具有更高的纯度、更好的均匀性和更低的缺陷密度。这是因为真空可以排除杂质、控制镀膜参数，从而减少薄膜中的缺陷和杂质。此外，真空还可以减少薄膜的氧化和污染，提高薄膜的稳定性和耐久性。