Dirençli buharlaşma vakumlu kaplama ekipmanı esas olarak bir vakum odasından ve bir vakum pompalama sisteminden oluşur. Vakum odası bir buharlaştırma kaynağı (yani bir buharlaştırma ısıtıcısı), bir alt tabaka ve alt tabaka tutucusu, bir alt tabaka ısıtıcısı ve bir egzoz sistemi içerir. Kaplama malzemesi vakum odası içindeki buharlaşma kaynağına yerleştirilir. Yüksek vakum koşullarında buharlaşma kaynağı malzemeyi ısıtarak buharlaşmasına neden olur. Buhar moleküllerinin ortalama serbest yolu, vakum odasının doğrusal boyutunu aştığında, buharın atomları ve molekülleri, diğer moleküller veya atomlardan minimum çarpışma veya engelleme ile buharlaşma kaynağının yüzeyinden kaçarak bunların doğrudan alt tabakanın yüzeyine ulaşmalarına izin verir. Alt tabakanın sıcaklığının düşük olması nedeniyle buhar parçacıkları alt tabaka üzerinde yoğunlaşarak bir film oluşturur.
Buharlaşan moleküller ile substrat arasındaki yapışmayı geliştirmek için substrat, uygun ısıtma veya iyon temizliği ile etkinleştirilebilir. Malzemenin buharlaşmasından ve taşınmasından film biriktirmeye kadar vakumlu buharlaştırma kaplamasında yer alan fiziksel süreçler aşağıdaki gibidir:
(1) Diğer enerji türlerini termal enerjiye dönüştürmek, film malzemesini buharlaşmaya veya süblimleşmeye neden olacak şekilde ısıtmak için çeşitli yöntemler kullanılır, bu da belirli bir enerjiye (0,1 ~ 0,3 eV) sahip gazlı parçacıklar (atomlar, moleküller veya atomik gruplar) ile sonuçlanır;
(2) Gaz halindeki parçacıklar film yüzeyinden ayrılır ve önemli bir hızda minimum çarpışmayla nispeten düz bir çizgide alt tabaka yüzeyine taşınır;
(3) Substrat yüzeyine ulaşan gazlı parçacıklar yoğunlaşır ve çekirdeklenir, katı-fazlı ince bir film halinde büyür;
(4) İnce filmi oluşturan atomlar yeniden düzenlenir veya kimyasal bağlar oluşturur.
Direnç ısıtmalı buharlaştırma, genellikle erime noktası 1500 derecenin altında olan kaplama malzemeleri için uygun olan en basit ve en yaygın kullanılan ısıtma yöntemidir. Tipik olarak, tel veya levha formundaki yüksek-erime-noktalı bir metal (W, Mo, Ti, Ta, bor nitrür, vb.), üzerine kaplama malzemesinin yüklendiği uygun şekle sahip bir buharlaştırma kaynağı haline getirilir. Akımın Joule ısıtması kaplama malzemesini eritir, buharlaştırır veya süblimleştirir. Buharlaşma kaynağının şekilleri temel olarak çok-şeritli spiral, U-şekli, sinüzoidal dalga şekli, ince plaka, tekne şekli ve konik sepet şeklini içerir.
Aynı zamanda bu yöntem, buharlaşma kaynak malzemesinin yüksek erime noktası, düşük doymuş buhar basıncı, kararlı kimyasal özellikler (yüksek sıcaklıklarda kaplama malzemesiyle kimyasal olarak reaksiyona girmemesi), iyi ısı direnci ve küçük güç yoğunluğu değişimi gibi özelliklere sahip olmasını gerektirir. Kaplama malzemesini doğrudan ısıtmak ve buharlaştırmak için buharlaştırma kaynağından geçmek için büyük bir akım kullanılır veya kaplama malzemesi, dolaylı ısıtma ve buharlaştırma için grafitten veya belirli yüksek- sıcaklığa dayanıklı metal oksitlerden (Al₂O₂, BO gibi) yapılmış bir potaya yerleştirilir.
Dirençli buharlaşma vakum kaplama ekipmanıfilm biriktirmede sınırlamalar vardır. Refrakter metallerin buhar basınçları düşüktür, bu da onların ince film oluşturmasını zorlaştırır; bazı elementler ısıtma teliyle kolayca alaşımlar oluşturur; ve tek biçimli bileşime sahip alaşım filmleri elde etmek zordur. Ancak rezistans ısıtmalı buharlaştırma basit yapısı, düşük maliyeti ve kullanım kolaylığı nedeniyle yaygın olarak kullanılan bir buharlaştırma yöntemidir.
