納米尺度結(jié)構(gòu)的薄膜在綠色技術(shù)領域的應用有廣闊前景。例如，一個質(zhì)量僅為幾克的鋁塊，當被制成很薄的膜后，其完全平鋪展開就可能有一個平方公里的表面積，對太陽能的反射功率可達千兆瓦。因此，這種薄膜制備技術(shù)的實現(xiàn)及其應用將會引起工業(yè)領域里革命性的變化。
一般而言，具有實際應用價值的薄膜厚度在10nm 至10μm 之間。物理氣相沉積法是重要的制膜技術(shù)，包括蒸發(fā)法和濺射沉積法。蒸發(fā)法的原理是: 膜原料在真空中加熱成氣相，然后加速到足夠高的速度撞擊到材料的基片上而成膜。這些粒子的能量通常是幾分之一電子伏。加熱源一般選擇電阻絲(如鎢) 或者用熱電子發(fā)射的方式加熱。濺射沉積制膜的基本原理為：用稀薄的等離子體轟擊固體原料，濺射出的分子或原子沉積到基片上。如果等離子體由氬離子等惰性氣體組成，那么靶材和制得膜的成分相同; 對于活性(如含有氧) 等離子體，則可以通過濺射金屬靶得到氧化膜。人們也可以在等離子體中添加氮來制造氮化物膜。“磁控濺射”是通過磁場把等離子體束縛于某一特定區(qū)域而進行濺射。旋轉(zhuǎn)靶材可以實現(xiàn)原材料的利用最大化。濺射沉積法制備薄膜時轟出的粒子通常具有幾個電子伏特的能量，這樣的粒子能更好地附著在基片上，從而達到更高的致密度。
強度是薄膜實際應用的一個重要因素。一般而言，越致密的薄膜強度越高，所以濺射法能得到比蒸發(fā)法更為堅固的膜。但是，含納米孔隙的薄膜在綠色技術(shù)領域也有廣闊的應用前景。像“智能”建筑里能自動調(diào)節(jié)室內(nèi)光照強度的變色玻璃、進行空氣質(zhì)量監(jiān)測的傳感器以及光催化空氣清潔裝置等，都可能需要這樣類型的膜。此外，通過改變靶材和連續(xù)沉積可以制得多層膜; 利用復合靶或多靶共射能制備復合膜或合金膜;在氬離子等離子體中加入氧等活性物質(zhì)，還可以精確可控地獲得具有金屬-介電性質(zhì)的薄膜?；瘜W蝕刻技術(shù)制得的合金膜則可能含有很多的納米孔隙。
上述基于真空和等離子體環(huán)境的制膜主要受掠射角沉積和基片旋轉(zhuǎn)的影響。正常情況下，薄膜制備過程中粒子垂直地沉積在基片表面上。如果改變粒子轟擊的角度，或在基片轉(zhuǎn)動下進行沉積，則可以得到具有特殊的表面納米微觀結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)被稱作“掠射角沉積”。當粒子以非垂直的角度撞擊基片時，傾斜的表面柱狀微觀結(jié)構(gòu)將會形成。這種具有斜柱狀結(jié)構(gòu)的膜往往會對特定波長或偏振光線有選擇性吸收的性質(zhì)，這一特性可在綠色技術(shù)領域獲得重要應用。如果周期性地改變粒子入射的角度，則可以制成鋸齒狀的微觀結(jié)構(gòu)。當基片在粒子沉積過程中緩慢旋轉(zhuǎn)時，就可制備出有更加獨特形貌的納米膜層。使用更快的旋轉(zhuǎn)速度可以得到一種“羽毛狀”的微觀結(jié)構(gòu)表面。這種結(jié)構(gòu)具有巨大的表面積，在光催化和傳感器等方面有潛在的應用價值。