Peralatan pelapisan vakum penguapan resistansi terutama terdiri dari ruang vakum dan sistem pemompaan vakum. Ruang vakum berisi sumber penguapan (yaitu pemanas penguapan), substrat dan penahan substrat, pemanas substrat, dan sistem pembuangan. Bahan pelapis ditempatkan pada sumber penguapan di dalam ruang vakum. Dalam kondisi vakum tinggi, sumber penguapan memanaskan material sehingga menyebabkan material menguap. Ketika jalur bebas rata-rata molekul uap melebihi dimensi linier ruang vakum, atom dan molekul uap keluar dari permukaan sumber penguapan dengan tumbukan atau hambatan minimal dari molekul atau atom lain, sehingga memungkinkan mereka untuk langsung mencapai permukaan substrat. Karena suhu substrat yang lebih rendah, partikel uap mengembun di atasnya membentuk film.
Untuk meningkatkan daya rekat antara molekul yang diuapkan dan substrat, substrat dapat diaktifkan dengan pemanasan atau pembersihan ion yang sesuai. Proses fisik yang terlibat dalam pelapisan evaporasi vakum, mulai dari penguapan material dan pengangkutan hingga pengendapan film, adalah sebagai berikut:
(1) Berbagai metode digunakan untuk mengubah bentuk energi lain menjadi energi panas, memanaskan bahan film hingga menyebabkan penguapan atau sublimasi, menghasilkan partikel gas (atom, molekul, atau gugus atom) dengan energi tertentu (0,1~0,3 eV);
(2) Partikel gas meninggalkan permukaan film dan diangkut ke permukaan substrat dalam garis yang relatif lurus dengan tumbukan minimal dengan kecepatan tinggi;
(3) Partikel gas yang mencapai permukaan substrat mengembun dan bernukleasi, tumbuh menjadi film tipis fase-padat;
(4) Atom-atom yang membentuk lapisan tipis tersusun ulang atau membentuk ikatan kimia.
Penguapan pemanasan tahan adalah metode pemanasan yang paling sederhana dan paling umum digunakan, umumnya cocok untuk bahan pelapis dengan titik leleh di bawah 1500 derajat. Biasanya, logam dengan titik leleh-tinggi (W, Mo, Ti, Ta, boron nitrida, dll.) dalam bentuk kawat atau lembaran dibuat menjadi sumber penguapan dengan bentuk yang sesuai, di mana bahan pelapis dimuat. Pemanasan Joule saat ini melelehkan, menguapkan, atau menyublimkan bahan pelapis. Bentuk sumber penguapan terutama meliputi spiral multi-untai, bentuk U-, bentuk gelombang sinusoidal, pelat tipis, bentuk perahu, dan bentuk keranjang kerucut.
Pada saat yang sama, metode ini mengharuskan bahan sumber penguapan memiliki karakteristik seperti titik leleh yang tinggi, tekanan uap jenuh yang rendah, sifat kimia yang stabil (tidak bereaksi secara kimia dengan bahan pelapis pada suhu tinggi), ketahanan panas yang baik, dan variasi kepadatan daya yang kecil. Arus besar digunakan untuk melewati sumber penguapan untuk memanaskan dan menguapkan bahan pelapis secara langsung, atau bahan pelapis ditempatkan dalam wadah yang terbuat dari grafit atau oksida logam tahan suhu tinggi tertentu (seperti Al₂O₂, BO) untuk pemanasan dan penguapan tidak langsung.
Peralatan pelapisan vakum penguapan resistensimemiliki keterbatasan dalam deposisi film. Logam tahan api memiliki tekanan uap yang rendah sehingga sulit membentuk lapisan tipis; beberapa elemen dengan mudah membentuk paduan dengan kawat pemanas; dan sulit mendapatkan film paduan dengan komposisi seragam. Namun, evaporasi pemanasan tahan adalah metode evaporasi yang banyak digunakan karena strukturnya yang sederhana, biaya rendah, dan kemudahan pengoperasian.
