薄膜の性質は、数分の1ナノメートルから数マイクロメートルという極めて小さな厚さによって特徴付けられ、これがバルク材料に比べて物理的、電気的、光学的特性に大きく影響する。薄膜は、材料が真空チャンバー内の高エネルギー環境で蒸着され、粒子が逃げて冷却された表面上に固体層を形成するプロセスを通じて作成される。この方法では、コンフォーマルではなく、指向性のある薄膜が得られることが多い。
物理的特性：
薄膜は表面積と体積の比が大きいため、独特の物理的構造を持ち、これが成長と特性に影響する。成膜プロセスは真空中で行われるため、粒子が自由に移動しやすく、直線的な経路をたどる傾向があるため、膜に方向性が生じる。電気的特性：
薄膜の電気的特性は、材料の種類（金属、半導体、絶縁体）と基板の影響を受ける。電気伝導性に影響を与える重要な要因はサイズ効果であり、薄膜中の電荷キャリアは平均自由行程が短く、構造欠陥や粒界などの散乱点に多く遭遇する。その結果、バルク材料に比べて電気伝導率が低下する。
光学特性：
薄膜は、反射防止コーティングや光学コーティングなどの光学用途において極めて重要であり、厚さや屈折率が異なる複数の層を使用することで性能が向上する。これらの層は、量子閉じ込めを利用した超格子を形成することができ、光学的機能を高めることができる。技術的応用
薄膜は、マイクロエレクトロニクスデバイス、磁気記憶媒体、表面コーティングなど、さまざまな技術に不可欠である。家庭用ミラーのような用途では、ガラス上に薄い金属コーティングを施すことで反射界面を形成し、薄膜太陽電池、半導体デバイス、光学コーティングのような高度な用途では、製品設計や機能性を最適化するために使用される。
