靶材料最终通过功能薄膜体现和发挥其固有物理和化学功能特性。在靶材制备技术及应用中，对纯度、致密度、晶粒结构、成分和组织均匀性、缺陷控制，以及大尺寸和溅射性能等方面均有具体要求。

靶材料根据组织结构可分为金属或合金靶材、氧化物类靶材、陶瓷靶材；根据用途可分为集成电路用靶材、平板显示器用靶材、薄膜太阳能电池用靶材等。

集成电路的技术发展主要是晶圆尺寸和布线宽度的演变：晶圆尺寸由1965年的55毫米发展到2010年的300毫米；布线宽度由2010年的350纳米发展到2015年的28纳米，这些变化对靶材镀膜布线提出了苛刻要求。集成电路布线主要使用的是高纯铜、铝、钽、钛4种金属靶材，其次还有金、银、镍等。在使用铜导线布线时，钽金属作为阻挡层；在使用铝导线布线时，钛金属作为阻挡层。此外半导体芯片还使用了大量的WTi、WCu靶材作为封装材料。高纯铜、铝、钽和钛的制备可采用电解和电子束熔炼提纯的方法，靶材内部织构组织对于溅射镀膜也至关重要。

平板显示器用靶材主要有铝、AlNd合金、铜、钼、Mo(Nb/Ta)合金和ITO（一种N型氧化物半导体-氧化铟锡）。在薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）中常用的电极和布线材料多以金、铜、铬、银、铝和铝合金为主，布线方式是Al/Mo/Al或Cu/Mo/Cu，其中钼是作为阻挡层使用，防止铝和铜相互扩散。高纯钼具有高的折射性能、大的带宽隙和优良的耐腐蚀性能，低膨胀系数和低的二次电子发射率等优点，同时平板显示器中还可用作各种薄膜晶体管的栅极和电源引出线等。由于Mo(Nb/Ta)合金比纯钼具有更高的耐腐蚀性能、热稳定性，以及阻挡扩散的效果好，可代替纯钼在触摸屏传感器中使用。ITO靶材因具有高的透光率和良好的导电性，从而成为薄膜晶体管液晶显示器、有机发光半导体（OLED）、有源矩阵有机发光二极体面板（AMLED）、触控面板（TP）、 低温多晶硅液晶面板（LTPS）等中关键的透明薄膜电极材料。

薄膜太阳能电池是利用涂层薄膜制成太阳能电池，其用硅量极少。2016年达到产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池。应用于薄膜太阳能电池的靶材主要有铝、钼、ZnAl合金、CuInGaSn合金、CdTe合金、CdS合金、AZO合金、IZO合金、GZO合金等靶材。在以上靶材中铝层为导线，钼层为背电极，CuInGaSn/CdTe作为吸光层，CdS层作为缓冲层，氧化物靶材镀层主要起到导电和透光两个作用。

靶材经镀膜后，除了应用其电子、电学和光学性能外，还利用其耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化、抗辐射、抗屏蔽等综合性能。例如，半导体照明结构中使用了铝导线、Cr/Pt/Au射频直流转换栅极、GaN的PN结（将P型半导体与N型半导体制作在同一块半导体基片上，在它们的交界面形成的空间电荷区）和ITO靶材的电流扩展和透光窗口电极；应用于照相机镜头中的光学镀膜使用了Ag、Nb、NbOx、MgO靶材，主要用作导电层、反射层、増光透层；磁记录镀膜中使用的靶材有：Au靶、Ag靶，以及Cr基、Co基、CoFe基、Ni基等多元合金靶材，主要利用合金的信息存储、读写功能应用于各种硬磁盘的制造；低辐射玻璃广泛应用于飞机、汽车和建筑领域，其中使用了各类靶材，如Ti、Cr、Nb、NbOx、AZO等；抗屏蔽镀膜的应用领域主要有消费电子产品、网络服务器、医疗仪器、航空航天电子等，利用的性能是抗电子波屏蔽，涉及的靶材有Cu、Cr、Au、Ag、Al、STSL不锈钢、SiO₂等；具备高强度、高硬度和耐磨特性的装饰硬质涂层，广泛使用Ti、Cr、Ni、V、W、Zr、TiAl、TiSi、TiAlSi、AlCr、AlCrSi、NiCr、NiV等靶材，主要用于切割刀具、手机外壳等。

高纯金属和陶瓷靶材随着诸多功能薄膜的广泛应用也快速发展。中国高性能靶材的制备技术发展方向是进行熔盐电解、电子束熔炼等提纯技术，等离子球化制粉技术、高温氧气氛烧结技术、大尺寸高温真空热处理炉等粉末冶金成形技术，以及大尺寸旋转金属或合金和陶瓷靶材的研究开发。