Оборудването за вакуумно покритие с устойчивост на изпаряване се състои главно от вакуумна камера и вакуумна помпена система. Вакуумната камера съдържа източник на изпарение (т.е. нагревател за изпаряване), субстрат и държач за субстрат, нагревател за субстрат и изпускателна система. Покриващият материал се поставя в източника на изпарение във вакуумната камера. При условия на висок вакуум източникът на изпарение загрява материала, което го кара да се изпари. Когато средният свободен път на молекулите на парата надвиши линейния размер на вакуумната камера, атомите и молекулите на парата излизат от повърхността на източника на изпарение с минимални сблъсъци или препятствия от други молекули или атоми, което им позволява директно да достигнат повърхността на субстрата. Поради по-ниската температура на основата, частиците пара кондензират върху нея, за да образуват филм.
За да се подобри адхезията между изпарените молекули и субстрата, субстратът може да се активира чрез подходящо нагряване или йонно почистване. Физическите процеси, включени в покритието чрез вакуумно изпаряване, от изпаряване на материала и транспортиране до отлагане на филм, са както следва:
(1) Използват се различни методи за преобразуване на други форми на енергия в топлинна енергия, нагряване на филмовия материал, за да се предизвика изпаряване или сублимация, което води до газообразни частици (атоми, молекули или атомни групи) с определена енергия (0,1~0,3 eV);
(2) Газообразните частици напускат повърхността на филма и се транспортират до повърхността на субстрата в относително права линия с минимални сблъсъци при значителна скорост;
(3) Газообразните частици, достигащи повърхността на субстрата, се кондензират и образуват ядра, израствайки в тънък филм от твърда{1}}фаза;
(4) Атомите, съставляващи тънкия филм, пренареждат или образуват химически връзки.
Устойчивото нагряване на изпарение е най-простият и най-често използван метод на нагряване, обикновено подходящ за покриване на материали с точки на топене под 1500 градуса. Обикновено метал с висока -точка на топене- (W, Mo, Ti, Ta, борен нитрид и др.) под формата на тел или лист се прави в източник на изпарение с подходяща форма, върху който се зарежда покриващият материал. Джауловото нагряване на тока разтапя, изпарява или сублимира покриващия материал. Формите на източника на изпарение включват главно спирала с много нишки, U- форма, синусоидална форма на вълната, тънка плоча, форма на лодка и конична форма на кошница.
Едновременно с това този метод изисква изходният материал за изпаряване да има характеристики като висока точка на топене, ниско налягане на наситените пари, стабилни химични свойства (да не реагира химически с покриващия материал при високи температури), добра устойчивост на топлина и малка вариация на плътността на мощността. Използва се голям ток за преминаване през източника на изпарение, за да се нагрее и изпари директно покриващият материал, или покриващият материал се поставя в тигел, направен от графит или някои метални оксиди, устойчиви на висока -температура (като Al₂O₂, BO) за непряко нагряване и изпаряване.
Оборудване за вакуумно покритие с устойчивост на изпаряванеима ограничения в отлагането на филм. Огнеупорните метали имат ниско налягане на парите, което ги прави трудни за образуване на тънки филми; някои елементи лесно образуват сплави с нагревателната тел; и е трудно да се получат филми от сплави с еднакъв състав. Изпаряването чрез резистентно нагряване обаче е широко използван метод за изпаряване поради своята проста структура, ниска цена и лекота на работа.
