物理氣相沉積 (PVD)，有時稱為物理氣相傳輸 (PVT)，描述了多種真空沉積方法，可用于在金屬、陶瓷、玻璃和聚合物等基材上生產薄膜和涂層。 PVD 的特點是材料從凝聚相轉變為氣相，然后又回到薄膜凝聚相的過程。 最常見的 PVD 工藝是濺射和蒸發。 PVD 用于制造需要薄膜以實現光學、機械、電氣、聲學或化學功能的物品。 例如薄膜太陽能電池等半導體器件、薄膜體聲波諧振器等微機電器件、用于食品包裝和氣球的鍍鋁 PET 薄膜以及用于金屬加工的氮化鈦涂層切削工具。 除了用于制造的 PVD 工具外，還開發了主要用于科學目的的特殊小型工具。

源材料也不可避免地沉積在真空室內部的大多數其他表面上，包括用于固定零件的夾具。

• 陰極電弧沉積：在目標（源）材料上放電的高功率電弧將一些電離成高度電離的蒸汽，然后沉積到工件上。
• 電子束物理氣相沉積：要沉積的材料在高真空中通過電子轟擊被加熱到高蒸氣壓，并通過擴散傳輸，通過冷凝沉積在（較冷的）工件上。
• 蒸發沉積：在高真空中通過電阻加熱將要沉積的材料加熱到高蒸氣壓。
• 近空間升華，將材料和基板彼此靠近放置并進行輻射加熱。
• 脈沖激光沉積：高功率激光將目標材料燒蝕成蒸汽。
• 熱激光外延：連續波激光蒸發單個、獨立的元素源，然后凝結在基板上。
• 濺射沉積：輝光等離子體放電（通常由磁鐵定位在目標周圍）轟擊材料，濺射出一些蒸汽以供后續沉積。
• 脈沖電子沉積：高能脈沖電子束從目標上燒蝕材料，在非平衡條件下產生等離子體流。
• 升華夾層法：用于生長人造晶體（碳化硅，SiC）。

各種薄膜表征技術可用于測量 PVD 涂層的物理特性，例如：

• Calo 測試儀：涂層厚度測試
• 納米壓痕：薄膜涂層的硬度測試
• Pin-on-disc 測試儀：磨損和摩擦系數測試
• 劃痕測試儀：涂層附著力測試
• X 射線顯微分析儀：研究生長表面的結構特征和元素組成的異質性

• PVD 涂層有時比電鍍工藝涂層更硬、更耐腐蝕。 大多數涂料都具有耐高溫和良好的沖擊強度、出色的耐磨性，并且非常耐用，因此很少需要保護面漆。
• PVD 涂層能夠在同樣多樣化的基底和表面上使用幾乎任何類型的無機和一些有機涂層材料，并使用各種各樣的表面處理。
• PVD 工藝通常比電鍍和噴漆等傳統涂層工藝更環保。
• 可以使用不止一種技術來沉積給定的薄膜。

• 特定技術可以施加限制； 例如，視線轉移是大多數 PVD 涂層技術的典型特征，但是，某些方法允許完全覆蓋復雜的幾何形狀。
• 一些 PVD 技術在高溫和真空條件下運行，需要操作人員特別注意，有時還需要冷卻水系統來散發大量熱負荷。

PVD可用作制造用于有機半導體的低分子量各向異性玻璃的應用。 允許形成這種類型的玻璃所需的參數是玻璃自由表面的分子流動性和各向異性結構。 聚合物的配置很重要，因為它需要在添加的分子通過沉積掩埋材料之前處于較低的能量狀態。 這種向結構中添加分子的過程開始平衡并獲得質量和體積，從而具有更高的動力學穩定性。