Ο εξατμιστής λεπτής μεμβράνης είναι μια μηχανή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία λεπτής μεμβράνης. Με την εξάτμιση ή την εξάχνωση διαφόρων στοιχείων, ένας εξατμιστήρας λεπτής μεμβράνης μπορεί να εναποθέσει εξαιρετικά λεπτά στρώματα ατόμων ή μορίων σε ένα υλικό υποστρώματος. Το μηχάνημα αποτελείται από έναν θάλαμο κενού, ένα θερμαντικό στοιχείο και μια συσκευή που συγκρατεί και κινεί ένα υπόστρωμα ενώ μια λεπτή μεμβράνη εναποτίθεται σε αυτό.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι εξάτμισης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μιας λεπτής μεμβράνης. Αυτές είναι η εξάτμιση με αντίσταση και η εξάτμιση με δέσμη ηλεκτρονίων. Και στις δύο αυτές τεχνικές, ένα υλικό-στόχος θερμαίνεται σε έναν εξατμιστήρα λεπτής μεμβράνης έως ότου είτε εξατμιστεί είτε εξαχνωθεί. Ως αέριο, το υλικό στόχος κινείται μέσω ενός θαλάμου κενού μέχρι να προσγειωθεί σε ένα υπόστρωμα και να σχηματίσει ένα λεπτό φιλμ. Και οι δύο αυτές τεχνικές απαιτούν τα υλικά-στόχοι να είναι τόσο σταθερά όσο ένα αέριο.
Στην ωμική εξάτμιση, ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω ενός υλικού στόχου, το οποίο θερμαίνεται καθώς ενεργοποιείται. Με αρκετή θερμότητα, το υλικό-στόχος εξατμίζεται ή εξαχνώνεται. Ο χρυσός και το αλουμίνιο είναι κοινά υλικά-στόχοι που μπορούν να εξατμιστούν με τη μορφή μεταλλικών συρμάτων, που ονομάζονται νήματα. Τα υλικά στόχου με τη μορφή νημάτων είναι δύσκολο να φορτωθούν σε έναν εξατμιστή και μπορούν να επεξεργαστούν μόνο σε μικρές ποσότητες. Ένας εξατμιστήρας λεπτής μεμβράνης μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει λεπτά φύλλα ενός υλικού στόχου, με τα οποία συχνά είναι ευκολότερο να εργαστείτε και να αποδώσει περισσότερη ύλη όταν εξατμιστεί.
Ορισμένα υλικά-στόχοι είναι ακατάλληλα για εξάτμιση με αντίσταση επειδή μπορούν να αποβάλουν μεγάλα τμήματα στερεάς ύλης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Εάν αυτά τα στερεά συγκρούονται με το λεπτό φιλμ που σχηματίζεται στο υπόστρωμα, μπορεί να το καταστρέψουν. Η εξάτμιση αυτών των υλικών απαιτεί τη χρήση μιας κλειστής πηγής θέρμανσης που επιτρέπει στην αέρια μορφή του υλικού να διαφεύγει μέσω μικρών οπών ενώ παγιδεύει τμήματα στερεάς ύλης μέσα στον θάλαμο θέρμανσης.
Η εξάτμιση της δέσμης ηλεκτρονίων θερμαίνει το υλικό στόχο κατευθύνοντας μια δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας σε αυτό. Σε αυτόν τον τύπο εξατμιστήρα λεπτής μεμβράνης, το υλικό-στόχος διατηρείται σε ψυχρή εστία ενώ βομβαρδίζεται με ηλεκτρόνια και θερμαίνεται. Αυτή η διαδικασία είναι χρήσιμη για υλικά-στόχους με πολύ υψηλή θερμοκρασία εξάτμισης, επειδή η εστιασμένη δέσμη ενέργειας μπορεί να θερμάνει το υλικό στόχο χωρίς να θερμάνει ολόκληρη τη συσκευή. Το δοχείο που περιέχει το υλικό-στόχο δεν εκτίθεται σε υπερβολική θερμότητα, επομένως δεν λιώνει ή εξατμίζεται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Αυτός ο τύπος εξάτμισης λεπτής μεμβράνης απαιτεί ειδικό εξοπλισμό και μπορεί να είναι αρκετά δαπανηρή.