Паро{0}}отлагащите се филмови материали при нормално налягане не образуват идеални тънки филми. Всъщност, ако налягането не е достатъчно ниско (или вакуумът не е достатъчно висок), също няма да се постигнат добри резултати. Например, когато-отлагането на алуминий на пара при 10 2 Torr, полученият филм не само е матов, но дори може да изглежда сив или черен. Механичната му якост е изключително ниска и леко четкане с четка с катерица-косъм може да повреди алуминиевия слой.
Отлагането на пари трябва да се извърши при определени условия на вакуум поради следните причини:
1. Високият вакуум гарантира, че средният свободен път на изпарените молекули е по-голям от разстоянието от източника на изпарение до субстрата. Поради топлинното движение на газовите молекули сблъсъците между тях са изключително чести. Следователно, въпреки високата скорост на газовите молекули (до няколкостотин метра в секунда), те се сблъскват с други молекули многократно, докато се движат напред. Разстоянието, което една молекула изминава между два последователни сблъсъка, се нарича свободен път, а статистическата средна стойност на свободния път на голям брой молекули се нарича среден свободен път.
Тъй като налягането на газа е пропорционално на броя на молекулите на единица обем, средният свободен път също е пропорционален на налягането на газа. По време на вакуумно отлагане на тънък слой, когато разстоянието на отлагане е по-голямо от средния свободен път на молекулите, това се нарича ниско вакуумно отлагане, докато когато разстоянието на отлагане е по-малко от средния свободен път на молекулите, се нарича високо вакуумно отлагане. По време на високо вакуумно отлагане сблъсъците между изпарени атоми (или молекули) и остатъчни газови молекули са незначителни, така че изпарените атоми летят по права линия към субстрата. Това позволява на изпарените атоми, които достигат субстрата с висока кинетична енергия, да кондензират върху субстрата, за да образуват относително здрав филмов слой. По време на отлагане при нисък вакуум сблъсъците могат да накарат изпарените атоми да променят скоростта и посоката си, потенциално дори да образуват колекция от атоми на пара в пространството-подобно на образуването на мъгла от водна пара в атмосферата.
2. По-високото ниво на вакуум може да намали замърсяването с остатъчен газ. При по-ниски нива на вакуум вакуумната камера съдържа множество остатъчни газови молекули (като кислород, азот, вода и въглеводороди), които могат да представляват значителна заплаха за отлагането на тънък-слой. Тези газове се сблъскват с изпарени филмови молекули, скъсявайки средния им свободен път; те се сблъскват и реагират с повърхността на образувания филм; те се настаняват във вече образувания филм, като постепенно го разяждат; те реагират с източника на изпарение при високи температури, намалявайки експлоатационния му живот; и те образуват оксиден слой върху повърхността на изпарения филм, нарушавайки процеса на отлагане.
Следователно, намашина за вакуумно покритие с изпаряванетрябва да бъде във вакуумно състояние, за да покрие филмовия слой, така че филмовият слой да бъде твърд и без замърсители.
