Тонкопленочный испаритель — это машина, используемая для создания тонкой пленки. Путем испарения или сублимации различных элементов тонкопленочный испаритель может осаждать чрезвычайно тонкие слои атомов или молекул на материал подложки. Машина состоит из вакуумной камеры, нагревательного элемента и устройства, которое удерживает и перемещает подложку, пока на нее наносится тонкая пленка».
Существует два основных типа испарения, которые можно использовать для создания тонкой пленки. Это резистивное испарение и электронно-лучевое испарение. В обоих этих методах целевой материал нагревается в тонкопленочном испарителе до тех пор, пока он либо не испарится, либо не возгонится. В виде газа материал мишени движется через вакуумную камеру, пока не попадает на подложку и не образует тонкую пленку. Оба эти метода требуют, чтобы целевые материалы были такими же стабильными, как газ».
При резистивном испарении через материал мишени пропускают электрический ток, который нагревается при подаче питания. При достаточном нагреве целевой материал испаряется или сублимируется. Золото и алюминий являются обычными материалами-мишенями, которые можно испарять в виде металлических проволок, называемых нитями. Целевые материалы в виде нитей трудно загрузить в испаритель, и их можно обрабатывать только в небольших количествах. В тонкопленочном испарителе также могут использоваться тонкие листы целевого материала, с которыми часто легче работать и при испарении получается больше вещества.
Некоторые материалы мишени не подходят для резистивного испарения, потому что они могут выделять большие участки твердого вещества во время процесса. Если эти твердые вещества сталкиваются с тонкой пленкой, образующейся на подложке, они могут ее разрушить. Испарение этих материалов требует использования закрытого источника тепла, который позволяет газообразной форме материала выходить через небольшие отверстия, в то же время захватывая участки твердого вещества внутри нагревательной камеры.
Электронно-лучевое испарение нагревает материал мишени, направляя на него пучок электронов высокой энергии. В этом типе тонкопленочного испарителя целевой материал хранится в охлаждаемом очаге, в то время как он бомбардируется электронами и нагревается. Этот процесс полезен для целевых материалов с очень высокой температурой испарения, поскольку сфокусированный пучок энергии может нагревать целевой материал без нагрева всего устройства. Контейнер с целевым материалом не подвергается сильному нагреву, поэтому он не плавится и не испаряется в процессе. Этот тип тонкопленочного испарения требует специального оборудования и может быть весьма дорогостоящим