合成と薄膜形成のための物理的方法は、主に材料を蒸気相に変換し、それを基板上に蒸着させる。
このプロセスは物理的気相成長法（PVD）と総称される。
PVDの主な特徴は、化学反応ではなく物理的プロセスに頼って材料を蒸着することです。
蒸発：
蒸発は一般的なPVD技術で、蒸着する材料が蒸気になるまで加熱します。
これは、熱蒸発、電子ビーム蒸発、レーザー蒸発など、さまざまな方法で実現できます。
熱蒸発法では、真空チャンバー内で材料を沸点まで加熱して蒸発させ、基板上で凝縮させて薄膜を形成する。
電子ビーム蒸着は、電子ビームで材料を加熱する。
レーザー蒸発法は、レーザーを用いて材料を蒸発させる。
スパッタリング：
スパッタリングでは、高エネルギー粒子（通常はイオン）の衝突によって、固体のターゲット材料から原子が放出される。
蒸着される材料であるターゲットは、高真空環境でイオン（通常はアルゴンイオン）に打たれる。
放出された原子は真空中を移動し、基板上に堆積して薄膜を形成する。
この方法は高品質で均一な成膜で知られ、膜特性の精密な制御が必要な用途に適している。
分子線エピタキシー（MBE）：
MBEは高度に制御された成膜技術で、主に半導体の高品質薄膜の成長に用いられる。
この方法では、元素を別々の噴出セルで加熱して分子ビームを作り、それを加熱した基板上に照射します。
膜の成長は超高真空条件下で行われるため、膜の組成や構造を精密に制御することができる。
パルスレーザー堆積法（PLD）：
PLDは、高出力レーザービームを使用して材料の表面を蒸発させる。
レーザーパルスはプラズマプルームを発生させ、真空チャンバー内に膨張して基板上に堆積する。
この方法は、基板上にターゲット材料の化学量論を再現できるため、複数の元素を含む複雑な材料の成膜に特に有用である。
これらの物理蒸着法にはそれぞれ独自の利点があり、精密な制御、高純度、特定の膜特性の必要性など、薄膜アプリケーションの特定の要件に基づいて選択されます。
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