在溅射过程中，气体主要用于促进薄膜在基底上的沉积。气体的选择取决于所需的材料特性和目标材料的类型。氩气、氖气、氪气和氙气等惰性气体因其非反应性而常用，而氧气、氮气、二氧化碳、乙炔和甲烷等反应性气体则用于沉积氧化物、氮化物和碳化物等特定化合物。
惰性气体：
- 氩气（Ar）： 氩气是溅射中最常用的气体，因为它具有溅射率高、惰性、价格低和纯度高等特点。它适用于各种应用和材料。
- 氖（Ne）： 氖是溅射轻元素的首选，因为其原子量与这些元素非常接近，可确保有效的动量传递。
- 氪（Kr）和氙（Xe）： 这些气体用于溅射重元素。与氩气相比，它们的原子量更大，能提供更好的动量传递效率，这对有效溅射较重的目标材料至关重要。
反应性气体：
- 氧气 (O2)： 用于沉积氧化铝 (Al2O3)、二氧化硅 (SiO2)、二氧化钛 (TiO2) 等氧化物薄膜。氧气与目标材料发生反应，在基底上形成所需的氧化物。
- 氮气 (N2)： 有助于氮化薄膜（如氮化钛 (TiN)、氮化锆 (ZrN) 等）的沉积。氮气与目标材料反应形成氮化物。
- 二氧化碳（CO2）： 用于沉积氧化物涂层，二氧化碳与目标材料反应形成氧化物。
- 乙炔（C2H2）和甲烷（CH4）： 这些气体用于沉积金属-DLC（类金刚石碳）、氢化碳化物和碳氮化物薄膜。它们与目标材料发生反应，形成这些复杂的化合物。
混合气体：
在许多溅射工艺中，都会同时使用惰性气体和活性气体。例如，氩气通常与氧气或氮气结合使用，以控制溅射过程中发生的化学反应。这样可以精确控制沉积薄膜的成分和特性。过程控制：
溅射室中气体及其压力的选择会极大地影响撞击目标的粒子的能量和分布，从而影响薄膜沉积的速度和质量。专家可以对这些参数进行微调，以获得所需的薄膜微观结构和性能。
