2. 利用真空制作薄膜的历史
首先来回顾下真空以及薄膜形成的历史。5)5)
据说，格罗夫在1852年发现了溅射现象（后述），首次阐明在真空中能形成薄膜。然而，这一现象仅是发现真空放电管的阴极通过溅射被削减从而污染了管壁，并不能用于制作薄膜。后来在放电管的研究开发中，都是以如何减少溅射现象为课题。在格罗夫发现该现象不久后的1857年，法拉第尝试进行了真空蒸镀（后述）。据说这是有目的性地形成薄膜，可以说是最早的真空中薄膜制备方法。然而，这种方法经过很长一段时间才被投入实际使用。这是由于当时的真空技术水平极低。技术取得突破性进展是在1930年代。以油作为驱动能源的扩散泵(后述)出现之后，真空技术实现了高速的发展，真空蒸镀也因此一下子成为了实用技术。
首先，以前用化学方法制造的镜片防反射膜开始通过真空蒸镀制备，光学薄膜取得了巨大的进步。特别是在第二次世界大战中，潜水艇的潜望镜等有着很多镜面的光学系统，其透射率的大小会影响战争的结果，因此防反射膜必不可少。
实际反射率的效果比较。
一个潜望镜由15～25个镜片或棱镜组成。 因此与空气接触并反射的面有30～50个。
假设有30个面、各面由折射率约为1.52的玻璃构成，来计算整个光学系统的透射率。
- 没有防反射膜
- 由于空气和玻璃之间的折射率差异造成的反射，每通过一面，光量就会减少至96%
- 比如一台有15个镜片的相机，进入图像传感器（CMOS）的光量会减少至29%
- 此外，在各面反射的光成为杂散光，会造成重影和耀斑，降低图像的对比度
- 各面都有单层的防反射膜
- 假设1面的透过率为98.7%
- 通过30个面后，透过的光量是入射光的67.5%。与无防反射膜的情况相比，透射率（透过光量/入射光量）约高了2.3倍
- 有多层防反射膜
- 假设1面的透射率为99.7%
- 通过30个面并入射到图像传感器的透射率为91.3%
- 另外，由于抑制了各面的反射，减少了重影和耀斑
很明显，通过采用防反射膜，整个光学系统的性能得到了改善。
在战后的日本，随着相机等光学工业的蓬勃发展，利用真空蒸镀的防反射膜研究也非常盛行。特别是1964年举办的东京奥运会，彩色电视的转播成为光学领域的重要转机。由于电视摄像机的镜片构成非常复杂，为了提高透射率并使色彩的表现更自然，通过可以说是不考虑成本的设备投资，将电子枪蒸发源投入实际使用，终于实现了多层防反射膜的实用化。
真空蒸镀也应用于电能和装饰领域，作为新技术的代表，进行了各种各样的应用研究。而且真空技术的进步催生了在超高真空中进行的分子束外延（MBE:Molecular Beam Epitaxy），并与等离子融合诞生了真空蒸镀技术离子电镀(Ion Plating)法。
另一方面，在防止放电管的阴极被溅射导致污染管壁的研究中，长期以来溅射一直都是拦路虎。利用这种溅射现象制备薄膜的应用研究主要是在美国进行，直到20世纪60年代，其才作为一种实用技术被广泛使用。从那以后，人们积极进行研究，现在已经发展为非常重要的薄膜制备技术。
到这里所说的方法，都是对形成薄膜的物质进行加热蒸发或是利用气体离子的动能进行溅射的物理方式，因此被称为物理蒸镀法（PVD）。与此相对，还有使用化合物气体作为原料，利用在反应容器中的化学反应来制备薄膜的方法。这种方法被称为化学蒸镀法(CVD:Chemical Vapor Deposition)。据说20世纪30年代人们便已经了解了CVD的原理，但实用化则是在20世纪50年代后半叶，德国制备出了碳化钛薄膜作为耐磨耗材。到了20世纪60年代，CVD被用于半导体的外延生长，成为主流的薄膜制备技术。化学反应早期是在大气压力下完全利用热能进行的，但由于需要1500℃左右的基片温度，应用用途受到限制。之后开发出了在减压下进行化学反应的方法，处理温度降低到了800℃左右。CVD和真空之间的关系，最初是通过事先将导入原料气体的容器抽真空来去除不需要的气体。可以说减压CVD方法与真空技术的关系变得更加密切。此后，利用等离子的CVD得到了发展，处理温度降低到300℃左右，根据膜的种类，现在也能在不加热的情况下进行制备。最近还有利用放电管和激光等的光来加速化学反应的方法。