La máquina de recubrimiento al vacío por evaporación se compone principalmente de una cámara de vacío y un sistema de bombeo al vacío. La cámara de vacío contiene una fuente de evaporación (es decir, un calentador de evaporación), un sustrato y un soporte de sustrato, un calentador de sustrato, una fuente de alimentación, un bote de evaporación y una varilla de electrodo. El sistema de vacío incluye bombeo bruto, bombeo intermedio, bombeo fino, etc., incluyendo bomba mecánica, bomba Roots, bomba de difusión o bomba molecular.
El material de recubrimiento se coloca en la fuente de evaporación en la cámara de vacío. En condiciones de alto vacío, la fuente de evaporación se calienta para evaporarla. Cuando el camino libre medio de las moléculas de vapor es mayor que el tamaño lineal de la cámara de vacío, los átomos y las moléculas de la película de vapor se evaporarán de la fuente de evaporación. Después de que la superficie de la fuente escapa, rara vez colisiona y se ve obstaculizada por otras moléculas o átomos, y puede alcanzar directamente la superficie del sustrato que se va a revestir. Debido a la baja temperatura del sustrato, las partículas de vapor del material de la película se condensan sobre él para formar una película.
Para mejorar la adhesión entre las moléculas evaporadas y el sustrato, el sustrato puede activarse mediante calentamiento o limpieza de iones apropiados. El proceso físico de recubrimiento por evaporación al vacío desde la evaporación del material, el transporte hasta la deposición y la formación de película es el siguiente:
(1) Usar varios métodos para convertir otras formas de energía en energía térmica, calentar el material de la película para que se evapore o sublime y se convierta en partículas gaseosas (átomos, moléculas o grupos atómicos) con cierta energía (0,1~0,3 eV):
(2) las partículas gaseosas abandonan la superficie del material de la membrana y son transportadas a la superficie del sustrato en línea recta con una velocidad de movimiento sustancial sin colisión;
(3) Las partículas gaseosas que alcanzan la superficie del sustrato se condensan y nuclean y crecen hasta formar una película sólida;
(4) Los átomos que constituyen la película delgada están reorganizados o enlazados químicamente.
La máquina de recubrimiento al vacío diaria utiliza tecnología de evaporación para recubrir aluminio, fluoruro de magnesio, oro, plata, etc., porque tienen la ventaja de un punto de fusión bajo, lo cual es conveniente para una rápida evaporación y sublimación.