
L'equip de recobriment al buit per evaporació de resistència consisteix principalment en una cambra de buit i un sistema de bombament al buit. La cambra de buit conté una font d'evaporació (és a dir, un escalfador d'evaporació), un substrat i un suport de substrat, un escalfador de substrat i un sistema d'escapament. El material de recobriment es col·loca a la font d'evaporació dins de la cambra de buit. En condicions de buit elevat, la font d'evaporació escalfa el material i fa que s'evapori. Quan el camí lliure mitjà de les molècules de vapor supera la dimensió lineal de la cambra de buit, els àtoms i les molècules del vapor s'escapen de la superfície de la font d'evaporació amb col·lisions o obstruccions mínimes d'altres molècules o àtoms, cosa que els permet arribar directament a la superfície del substrat. A causa de la temperatura més baixa del substrat, les partícules de vapor es condensen sobre ell formant una pel·lícula.
Per millorar l'adhesió entre les molècules evaporades i el substrat, el substrat es pot activar mitjançant l'escalfament adequat o la neteja d'ions. Els processos físics implicats en el recobriment per evaporació al buit, des de l'evaporació del material i el transport fins a la deposició de pel·lícules, són els següents:
(1) S'utilitzen diversos mètodes per convertir altres formes d'energia en energia tèrmica, escalfant el material pel·lícula per provocar l'evaporació o la sublimació, donant lloc a partícules gasoses (àtoms, molècules o grups atòmics) amb una certa energia (0,1 ~ 0,3 eV);
(2) Les partícules gasoses surten de la superfície de la pel·lícula i es transporten a la superfície del substrat en una línia relativament recta amb col·lisions mínimes a una velocitat considerable;
(3) Les partícules gasoses que arriben a la superfície del substrat es condensen i es nucleen, creixent en una pel·lícula fina en fase sòlida-;
(4) Els àtoms que constitueixen la pel·lícula fina es reorganitzen o formen enllaços químics.
L'evaporació de la calefacció per resistència és el mètode d'escalfament més senzill i més utilitzat, generalment adequat per a revestir materials amb punts de fusió inferiors a 1500 graus. Normalment, un metall d'alt punt de fusió (W, Mo, Ti, Ta, nitrur de bor, etc.) en forma de filferro o làmina es converteix en una font d'evaporació de forma adequada, sobre la qual es carrega el material de recobriment. L'escalfament Joule del corrent fon, s'evapora o sublima el material de recobriment. Les formes de la font d'evaporació inclouen principalment espiral multi-filament, forma d'U-, forma d'ona sinusoïdal, placa fina, forma de vaixell i forma de cistella cònica.
Simultàniament, aquest mètode requereix que el material font d'evaporació tingui característiques com ara un punt de fusió elevat, una pressió de vapor saturat baixa, propietats químiques estables (no reaccionen químicament amb el material de recobriment a altes temperatures), bona resistència a la calor i una petita variació de la densitat de potència. S'utilitza un gran corrent per passar a través de la font d'evaporació per escalfar i evaporar el material de recobriment directament, o el material de recobriment es col·loca en un gresol fet de grafit o determinats òxids metàl·lics resistents a altes temperatures (com Al₂O₂, BO) per escalfar i evaporar indirectament.
Equips de recobriment al buit per evaporació de resistènciaté limitacions en la deposició de pel·lícules. Els metalls refractaris tenen pressions de vapor baixes, cosa que dificulta la formació de pel·lícules primes; alguns elements formen fàcilment aliatges amb el cable de calefacció; i és difícil obtenir pel·lícules d'aliatge amb composició uniforme. Tanmateix, l'evaporació per escalfament per resistència és un mètode d'evaporació àmpliament utilitzat a causa de la seva estructura senzilla, baix cost i facilitat d'operació.
