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（1）金剛石PC薄膜
金剛石PC薄膜的禁帶寬，電阻率和熱導率大，載流子遷移率高，介電常數小，擊穿電壓高，是一種性能優異的電子PC薄膜功能材料，應用前景十分廣闊。 金剛石PC薄膜有很多優異的性質：硬度高、耐磨性好、摩擦系數高、化學穩定性好、熱導率高、熱膨脹系數小，是優良的絕緣體。金剛石PC薄膜屬于立方晶系，面心立方晶胞，每個晶胞含有8個C原子，每個C原子采取sp3雜化與周圍4個C原子形成共價鍵，牢固的共價鍵和空間網狀結構是金剛石硬度很高的原因。利用它的高導熱率，可將它直接積在硅材料上成為既散熱又絕緣的薄層，是高頻微波器件、超大規模集成電路最理想的散熱材料。利用它的電阻率大，可以制成高溫工作的二極管，微波振蕩器件和耐高溫高壓的晶體管以及毫米波功率器件等。
金剛石PC薄膜制備的基本原理是：在襯底保持在800~1000℃的溫度范圍內，化學氣相沉積的石墨是熱力學穩定相，而金剛石是熱力學不穩定相，利用原子態氫
刻蝕石墨的速率遠大于金剛石的動力學原理，將石墨去除，這樣最終在襯底上沉積的是金剛石PC薄膜。金剛石PC薄膜的許多優良性能有待進一步開拓，我國已將金剛石PC薄膜納入863新材料專題進行跟蹤研究并取得了很大進展。
（2）鐵電PC薄膜
鐵電PC薄膜的制備技術和半導體集成技術的快速發展，推動了鐵電PC薄膜及其集成器件的實用化。鐵電材料已經應用于鐵電動態隨機存儲器(FDRAM)、鐵電場效應晶體管( FEET)、鐵電隨機存儲器( FFRAM)、IC卡、紅外探測與成像器件、超聲與聲表面波器件以及光電子器件等十分廣闊的領域。鐵電PC薄膜的制作方法一般采用溶膠-凌膠法、離子束濺射法、磁控濺射法、有機金屬化學蒸汽沉積法、準分子激光燒蝕技術等。已經制成的晶態PC薄膜有鈮酸鋰、 鈮酸鉀、鈦酸鉛、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氧化鈮和鋯鈦酸鉛等，以及大量的鐵電陶瓷PC薄膜材料。
（3）氮化碳PC薄膜
美國伯克利大學物理系的M.L.Cohen教授以b-Si3N4晶體結構為出發點，預言了一種新的C-N化合物b-Si3N4，Cohen計算出b-Si3N4b-C3N4是一種晶體結構類似于b-Si3N4，具有非常短的共價鍵結合的C-N化合物，其理論模量為
4.27Mbars，接近于金剛石的模量4.43 Mbars。隨后,不同的計算方法顯示b-Si3N4具有比金剛石還高的硬度，不僅如此，b-Si3N4還具有一系列特殊的性質，引起了科學界的高度重視，目前世界上許多著名的研究機構都集中研究這一新型物質。
b-Si3N4的制備方法主要有激光燒蝕法、濺射法、高壓合成、等離子增強化學氣相沉積、真空電弧沉積、離子注入法等多種方法。在CNx膜的諸多性能中，最吸引人的可能超過金剛石的硬度，盡管現在還沒有制備出可以直接測量其硬度的CNx晶體，但對CNx膜硬度的研究已有許多報道。
（4）半導體PC薄膜復合材料
以非晶硅氫合金PC薄膜（a—Si：H）和非晶硅基化物PC薄膜（a—SiGe：H、a—SiC：H、a—SiN：H等）為代表。它有良好的光電特性，可以應用于太陽能電池，其特點是：廉價、高效率和大面積化。為了改善這些器件的性能，又研制了多晶硅膜、微晶硅膜及納米晶硅PC薄膜。這些器件已列入各國發展計劃中，如日本的陽光計劃，歐洲的焦耳—熱量計劃，美國的百萬屋頂計劃，中國的973和863計劃，
并已發展成為高新技術產業，另一項有發展前途的是Cu（1nGa）Se2（小面積效率＞18．8％）及口為16．4％的CdTePC薄膜太陽電池也列入國家863計劃。這類半導體PC薄膜復合材料，特別是硅PC薄膜復合材料已開始用于低功耗、低噪聲的大規模集成電路中，以減小誤差，提高電路的抗輻射能力。
（5）超晶格PC薄膜材料
隨著半導體PC薄膜層制備技術的提高，當前半導體超晶格材料的種類已由原來的砷化鎵、鎵鋁砷擴展到銦砷、鎵銻、銦鋁砷、銦鎵砷、碲鎘、碲汞、銻鐵、銻錫碲等多種。組成材料的種類也由半導體擴展到鍺、硅等元素半導體，特別是今年來發展起來的硅、鍺硅應變超晶格，由于它可與當前硅的前面工藝相容和集成，格外受到重視，甚至被譽為新一代硅材料。
半導體超晶格結構不僅給材料物理帶來了新面貌，而且促進了新一代半導體器件的產生，除上面提到的可制備高電子遷移率晶體管、高效激光器、紅外探測器外，還能制備調制摻雜的場效應管、先進的雪崩型光電探測器和實空間的電子轉移器件，并正在設計微分負阻效應器件、隧道熱電子效應器件等，它們將被廣泛應用于雷達、電子對抗、空間技術等領域。
（6）納米復合PC薄膜材料
隨著納米材料的出現，納米PC薄膜（涂層）技術也得到相應的發展。時至今日，已從單一材料的納米PC薄膜轉向納米復合PC薄膜的研究，PC薄膜的厚度也由數微米發展到數納米的超PC薄膜。
納米復合PC薄膜是指由特征維度尺寸為納米數量級（1～100nm）的組元鑲嵌于不同的基體里所形成的復合PC薄膜材料，有時也把不同組元構成的多層膜如超晶格稱為納米復合PC薄膜，它具有傳統復合材料和現代納米材料兩者的優越性。
到目前為止，概括起來納米復合材料可分為三種類型：①0-0復合，即不同成分、不同相或不同種類的納米粒子復合而成的納米固體，通常采用原位壓塊、 相轉變等方法實現，結構具有納米非均勻性，也稱為聚集型；②0-2復合，即把納米粒子分散到二維的PC薄膜材料中，它又可分為均勻彌散和非均勻彌散兩類，稱為納米復合PC薄膜材料。有時，也把不同材質構成的多層膜如超晶格也稱為納米復合PC薄膜材料。③0-3復合，即納米粒子分散在常規三維固體中。另外，介孔固體亦可作為復合母體通過物理或化學方法將納米粒子填充在介孔中，形成介孔復合
的納米復合材料。
納米復合PC薄膜是一類具有廣泛應用前景的納米材料，按用途可分為兩大類，即納米復合功能PC薄膜和納米復合結構PC薄膜。前者主要利用納米粒子所具有的光、電、磁方面的特異性能 ，通過復合賦予基體所不具備的性能，從而獲得傳統PC薄膜所沒有的功能。而后者主要通過納米粒子復合提高機械方面的性能。由于納米粒子的組成、性能、工藝條件等參量的變化都對復合PC薄膜的特性有顯著的影響，因此可以在較多自由度的情況下人為地控制納米復合PC薄膜的特性。
組成復合PC薄膜的納米粒子可以是金屬、半導體、絕緣體、有機高分子等材料，而復合PC薄膜的基體材料可以是不同于納米粒子的任何材料。人們采用各種物理和化學方法先后制備了一系列金屬/絕緣體、半導體/絕緣體、金屬/半導體、金屬/高分子、半導體/高分子等納米復合PC薄膜。特別是硅系納米復合PC薄膜材料得到了深入的研究，人們利用熱蒸發、濺射、等離子體氣相沉積等各種方法制備了Si/SiOx、Si/a-Si：H、Si/SiNx、Si/SiC等納米鑲嵌復合PC薄膜。盡管目前對其機制不十分清楚，卻 有大量實驗現象發現在此類納米復合PC薄膜中觀察到了強的從紅外到紫外的可見光發射。由于這一類PC薄膜穩定性大大高于多孔硅，工藝上又可與集成電路兼容，因而被期待作為新型的光電材料應用于大規模光電集成電路。
由于納米復合PC薄膜的納米相粒子的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應、宏觀量子隧道效 應等使得它們的光學性能、電學性能、力學性能、催化性能、生物性能等方面呈現出常規材 料不具備的特性。因此，納米復合PC薄膜在光電技術、生物技術、能源技術等各個領域都有廣 泛的應用前景。現以硅系納米復合PC薄膜材料為例介紹它們的特性及
