Wyparka cienkowarstwowa to maszyna używana do tworzenia cienkowarstwowej. Odparowując lub sublimując różne pierwiastki, wyparka cienkowarstwowa może osadzić bardzo cienkie warstwy atomów lub cząsteczek na materiale podłoża. Maszyna składa się z komory próżniowej, elementu grzejnego i urządzenia, które utrzymuje i przesuwa podłoże, na którym nakładana jest cienka warstwa.
Istnieją dwa podstawowe rodzaje odparowywania, które można wykorzystać do stworzenia cienkiej warstwy. Są to parowanie oporowe i parowanie wiązką elektronów. W obu tych technikach materiał docelowy jest podgrzewany w wyparce cienkowarstwowej do momentu odparowania lub sublimacji. Jako gaz, materiał docelowy przechodzi przez komorę próżniową, aż wyląduje na podłożu i utworzy cienką warstwę. Obie te techniki wymagają, aby materiały docelowe były tak stabilne jak gaz.
W przypadku parowania rezystancyjnego prąd elektryczny przepływa przez materiał docelowy, który staje się gorący, gdy jest zasilany. Przy wystarczającej ilości ciepła docelowy materiał odparowuje lub sublimuje. Złoto i aluminium są powszechnymi materiałami docelowymi, które można odparować w postaci metalowych drutów, zwanych włóknami. Materiały docelowe w postaci włókien są trudne do załadowania do parownika i mogą być obrabiane tylko w niewielkich ilościach. Wyparka cienkowarstwowa może również wykorzystywać cienkie arkusze materiału docelowego, które często są łatwiejsze w obróbce i dają więcej materii po odparowaniu.
Niektóre materiały docelowe nie nadają się do odparowywania oporowego, ponieważ mogą uwalniać duże fragmenty materii stałej podczas procesu. Jeśli te ciała stałe zderzą się z cienką warstwą tworzącą się na podłożu, mogą je zniszczyć. Odparowanie tych materiałów wymaga użycia zamkniętego źródła ciepła, które umożliwia ucieczkę gazowej postaci materiału przez małe otwory, jednocześnie zatrzymując sekcje materii stałej w komorze grzewczej.
Odparowanie wiązki elektronów ogrzewa materiał docelowy, kierując na niego wiązkę elektronów o wysokiej energii. W tego typu wyparce cienkowarstwowej materiał docelowy jest utrzymywany w chłodzonym palenisku, podczas gdy jest bombardowany elektronami i ogrzewany. Proces ten jest przydatny w przypadku materiałów docelowych o bardzo wysokiej temperaturze parowania, ponieważ skupiona wiązka energii może ogrzewać materiał docelowy bez ogrzewania całej aparatury. Pojemnik zawierający materiał docelowy nie jest narażony na działanie ekstremalnych temperatur, dzięki czemu nie topi się ani nie paruje podczas procesu. Ten rodzaj odparowania cienkowarstwowego wymaga specjalnego sprzętu i może być dość kosztowny.