在磁控溅射靶材的优化设计方面，研究所提出了基于磁场分布的梯度制备方案，并申请相关发明专利。其创新方法根据磁控溅射设备磁场强度分布特征，采用溶液涂布工艺对靶材进行差异化厚度设计 —— 磁场强区增加涂布厚度，弱区减小厚度，经 200-1500℃烧结后形成适配性靶材。这种设计使平面靶材的材料利用率从传统的 30%-40% 提升至 65% 以上，同时通过溶液加工与溅射沉积的协同，使薄膜致密度与附着力较直接溶液沉积法提升两倍以上。该技术有效解决了靶材消耗不均与薄膜质量不足的双重难题，降低了整体制备成本。磁控溅射技术可以制备出具有高耐磨性、高耐腐蚀性的薄膜，可用于制造汽车零部件。天津非金属磁控溅射
磁控溅射技术以其独特的优势，在现代工业和科研领域得到了普遍应用。由于磁控溅射过程中电子的运动路径被延长，电离率提高，因此溅射出的靶材原子或分子数量增多，成膜速率明显提高。由于二次电子的能量较低，传递给基片的能量很小，因此基片的温升较低。这一特点使得磁控溅射技术适用于对温度敏感的材料。磁控溅射制备的薄膜与基片之间的结合力较强，膜的粘附性好。这得益于溅射过程中离子对基片的轰击作用，以及非平衡磁控溅射中离子束辅助沉积的效果。福建直流磁控溅射用途磁控溅射技术为制备高性能、多功能薄膜材料提供了一种有效的手段。
磁控溅射的基本原理始于电离过程。在高真空镀膜室内，阴极（靶材）和阳极（镀膜室壁）之间施加电压，产生磁控型异常辉光放电。电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中，与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子。这些电子继续飞向基片，而氩离子则在电场的作用下加速轰击靶材。当氩离子高速轰击靶材表面时，靶材表面的中性原子或分子获得足够的动能，从而脱离靶材表面，溅射出来。这些溅射出的靶材原子或分子在真空中飞行，然后沉积在基片表面，形成一层均匀的薄膜。
该研究所将磁控溅射技术应用于太阳能电池的效率提升，开发了新型减反射与背场薄膜制备工艺。采用中频闭场不平衡磁控溅射技术，在晶硅电池表面沉积 SiNx 减反射膜，通过调控薄膜厚度与折射率，使电池光吸收率提升 8%。同时，利用直流磁控溅射制备 Al 背场薄膜，优化的溅射功率使背场接触电阻降低至 5mΩ・cm²。两种薄膜工艺的协同应用，使太阳能电池转换效率提升 1.2 个百分点，已在光伏企业实现规模化量产，年新增发电量超千万度。在磁控溅射靶材的回收与再利用领域，研究所开发了环保型再生工艺。磁控溅射常用于新型氧化物，陶瓷材料的镀膜，电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。
磁控溅射沉积的薄膜具有优异的机械性能和化学稳定性。首先，磁控溅射沉积的薄膜具有高密度、致密性好的特点，因此具有较高的硬度和强度，能够承受较大的机械应力和磨损。其次，磁控溅射沉积的薄膜具有较高的附着力和耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境下长期稳定地工作。此外，磁控溅射沉积的薄膜还具有较好的抗氧化性能和耐热性能，能够在高温环境下保持稳定性能。总之，磁控溅射沉积的薄膜具有优异的机械性能和化学稳定性，广泛应用于各种领域，如电子、光学、航空航天等磁控溅射过程中，需要避免溅射颗粒对基片的污染。福建直流磁控溅射用途
磁控溅射技术可以与其他表面处理技术结合使用，如电镀和化学镀。天津非金属磁控溅射
高能脉冲磁控溅射技术的研发与应用是该研究所的重点方向之一。其开发的技术通过高脉冲峰值功率与低占空比的协同调控，实现了溅射金属离化率的 提升，并创新性地将脉冲电源与等离子体淹没离子注入沉积方法结合，形成新型成膜质量调控技术。该技术填补了国内大型矩形靶离化率可控溅射的空白，通过对入射粒子能量与分布的精细操控，制备的薄膜展现出高膜基结合力、高致密性与高均匀性的综合优势。相关研究已申请两项发明专利，为我国表面工程加工领域的国际竞争力提升奠定了基础。天津非金属磁控溅射
