Trong phương pháp lắng đọng điện hoá quá trình hình thành màng mỏng dựa trên cơ sở của phản ứng ôxy hoá khử xảy ra ở trên điện cực làm việc đặt trong dung dịch có chứa các ion hay phân tử của vật liệu cần chế tạo khi có dòng điện chạy qua. Trên hình 2.1 là sơ đồ của một thiết bị điện hoá với cấu hình ba điện cực dùng để chế tạo màng mỏng. Trong đó WE là điện cực làm việc, quá trình điện hoá tạo màng mỏng xảy ra trên điện cực này. RE là điện cực so sánh, thường sử dụng ở đây là điện cực SCE (Saturated Clorite Electrode) hay SSE (Saturated Sulfate Electrode), CE là điện cực đối thường sử dụng lưới platin. Ở đây giá trị điện thế trên điện cực làm việc (WE) được xác định so với điện cực so sánh (RE). Tuỳ thuộc vào việc khống chế các tham số mật độ dòng hay điện thế trên điện cực làm việc WE mà các phương pháp chế tạo màng khác nhau được sử dụng:
Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị tạo màng mỏng bằng kỹ thuật điện hoá
Phương pháp dòng không đổi (Chromoampemetric)-Trong quá trình tạo màng mật độ dòng qua điện cực làm việc được cố định ở một giá trị thích hợp.
Phương pháp thế không đổi (Chromovoltametric)-Trong quá trình tạo màng điện thế đặt trên điện cực làm việc được giữ không đổi.
Phương pháp điện thế quét vòng-CV (Cyclic Voltametry)-Trong quá trình tạo màng điện thế trên điện cực làm việc được quét lặp đi lặp lại trong dải điện thế nhất định.
Đối với việc chế tạo màng mỏng các ôxít điện sắc người ta thường sử dụng hai phương pháp đầu là dòng không đổi hoặc thế không đổi. Việc chế tạo màng mỏng bằng phương pháp lắng đọng điện hoá có các ưu điểm quan trọng sau đây:
1. Quá trình lắng đọng tạo màng được thực hiện ở nhiệt độ phòng, tốc độ tạo màng hoàn toàn có thể được khống chế bằng việc điều khiển mật độ dòng hoặc điện áp trên điện cực, vì vậy chiều dày của màng hoàn toàn được kiểm soát trong quá trình tạo màng. Có thể chế tạo được mẫu có diện tích lớn với độ đồng đều cao.
2. Dễ dàng tạo được các dung dịch để tạo màng có độ sạch cao, có thể thực hiện liên hoàn các khâu xử lý bề mặt đế-ăn mòn, đánh bóng điện hoá. Có thể pha tạp vào màng bằng phương pháp đồng kết tủa hoặc phương pháp ôxy hoá hoặc khử đối với một số loại vật liệu đặc biệt là các polyme. 3. Sản phẩm không chỉ là các màng mỏng kim loại hoặc hợp kim mà còn là
các hợp chất hợp thức hoặc không hợp thức, các ôxít kim loại và các vật liệu polyme.
Về mặt cấu trúc, màng mỏng được chế tạo bằng phương pháp lắng đọng điện hoá thường hình thành dưới dạng vô định hình. Sau khi ủ nhiệt ở chế độ thích hợp có thể nhận được màng đa tinh thể với các hạt có kích thước nanô.