بخار{0}}رسوب کردن مواد فیلم در فشار معمولی لایه های نازک ایده آلی را تشکیل نمی دهد. در واقع، اگر فشار به اندازه کافی کم نباشد (یا خلاء به اندازه کافی زیاد نباشد)، نتایج خوبی نیز حاصل نخواهد شد. برای مثال، وقتی بخار-آلومینیوم را در 10 2 Torr رسوب میکند، فیلم حاصل نه تنها مات میشود، بلکه حتی میتواند خاکستری یا سیاه به نظر برسد. استحکام مکانیکی آن بسیار ضعیف است و برس زدن سبک با برس موی سنجاب-میتواند به لایه آلومینیوم آسیب برساند.
رسوب بخار باید تحت شرایط خلاء خاص به دلایل زیر انجام شود:
1. خلاء بالا تضمین می کند که میانگین مسیر آزاد مولکول های تبخیر شده بیشتر از فاصله منبع تبخیر تا زیرلایه است. به دلیل حرکت حرارتی مولکول های گاز، برخورد بین آنها بسیار مکرر است. بنابراین، با وجود سرعت بالای مولکول های گاز (تا چند صد متر در ثانیه)، در حین حرکت به سمت جلو، چندین بار با مولکول های دیگر برخورد می کنند. مسافتی که یک مولکول بین دو برخورد متوالی طی می کند، مسیر آزاد آن و میانگین آماری مسیرهای آزاد تعداد زیادی مولکول را میانگین مسیر آزاد می نامند.
از آنجایی که فشار گاز متناسب با تعداد مولکول ها در واحد حجم است، مسیر آزاد متوسط نیز با فشار گاز متناسب است. در هنگام رسوب گذاری لایه نازک خلاء، زمانی که فاصله رسوب گذاری از میانگین مسیر آزاد مولکول ها بیشتر باشد، به آن رسوب خلاء کم می گویند، در حالی که زمانی که فاصله رسوب کمتر از میانگین مسیر آزاد مولکول ها باشد، رسوب خلاء زیاد نامیده می شود. در طول رسوب خلاء بالا، برخورد بین اتم ها (یا مولکول ها) تبخیر شده و مولکول های گاز باقیمانده ناچیز است، بنابراین اتم های تبخیر شده در یک خط مستقیم به سمت بستر پرواز می کنند. این اجازه می دهد تا اتم های تبخیر شده که با انرژی جنبشی بالا به زیرلایه می رسند، بر روی بستر متراکم شوند و یک لایه فیلم نسبتاً قوی تشکیل دهند. در خلأ کم، برخوردها می توانند باعث شوند اتم های تبخیر شده سرعت و جهت خود را تغییر دهند و به طور بالقوه حتی مجموعه ای از اتم های بخار در فضا-مشابه تشکیل مه توسط بخار آب در جو ایجاد کنند.
2. سطح خلاء بالاتر می تواند آلودگی گاز باقیمانده را کاهش دهد. در سطوح خلاء کمتر، محفظه خلاء حاوی مولکولهای گاز باقیمانده متعدد (مانند اکسیژن، نیتروژن، آب و هیدروکربنها) است که میتواند تهدیدی قابلتوجه برای رسوب نازک-لایه باشد. این گازها با مولکول های فیلم بخار شده برخورد می کنند و مسیر آزاد متوسط آنها را کوتاه می کنند. آنها با سطح فیلم در حال تشکیل برخورد می کنند و با آن واکنش نشان می دهند. آنها در درون فیلم از قبل تشکیل شده قرار می گیرند و به تدریج آن را فرسایش می دهند. آنها با منبع تبخیر در دماهای بالا واکنش نشان می دهند و عمر مفید آن را کاهش می دهند. و آنها یک لایه اکسید روی سطح فیلم تبخیر شده تشکیل می دهند و روند رسوب را مختل می کنند.
بنابراین،دستگاه پوشش خلاء تبخیربرای پوشاندن لایه فیلم باید در حالت خلاء باشد تا لایه فیلم محکم و عاری از آلاینده باشد.
