Η εξάτμιση λεπτής μεμβράνης είναι μια διαδικασία φυσικής εναπόθεσης ατμών που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία λεπτών μεμβρανών ενός υλικού. Συνήθως χρησιμοποιείται για μεταλλικές μεμβράνες και ηλιακές στέγες, η εξάτμιση λεπτής μεμβράνης χρησιμοποιεί διαφορετικές τεχνολογίες για την εξάτμιση μεγαλύτερων τεμαχίων υλικού σε θάλαμο κενού για να αφήσει πίσω της ένα λεπτό, ομοιόμορφο στρώμα σε μια επιφάνεια. Η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία εξάτμισης λεπτής μεμβράνης περιλαμβάνει θέρμανση και εξάτμιση του ίδιου του υλικού-στόχου, και στη συνέχεια επιτρέποντάς του να συμπυκνωθεί στο υπόστρωμα ή στην επιφάνεια που δέχεται το λεπτό φιλμ.
Αυτή η διαδικασία ξεκινά τυπικά σε έναν σφραγισμένο θάλαμο κενού, ο οποίος είναι βελτιστοποιημένος για να αντλεί ατμούς και αέρια σωματίδια μειώνοντας την πίεση του αέρα και συνωστισμό άλλων μορίων αέρα. Αυτό όχι μόνο μειώνει την ενέργεια που απαιτείται για την εξάτμιση, αλλά επιτρέπει επίσης μια πιο άμεση διαδρομή προς την περιοχή εναπόθεσης, επειδή τα σωματίδια ατμού δεν αναπηδούν γύρω από τόσα άλλα σωματίδια εντός του θαλάμου. Η κακή κατασκευή του θαλάμου με περισσότερη πίεση αέρα θα μειώσει αυτά τα φαινόμενα κενού, με αποτέλεσμα η λεπτή μεμβράνη που προκύπτει να γίνει λιγότερο λεία και ομοιόμορφη.
Οι δύο κύριες στρατηγικές για την εξάτμιση του υλικού στόχου είναι η εξάτμιση με δέσμη ηλεκτρονίων και η εξάτμιση νήματος. Οι τεχνικές δέσμης ηλεκτρονίων περιλαμβάνουν τη θέρμανση του υλικού πηγής σε υψηλές θερμοκρασίες βομβαρδίζοντάς το με ένα ρεύμα ηλεκτρονίων, τα οποία κατευθύνονται από ένα μαγνητικό πεδίο. Το βολφράμιο χρησιμοποιείται συνήθως ως πηγή ηλεκτρονίων και μπορεί να παράγει περισσότερη θερμότητα για το υλικό από τις τεχνικές εξάτμισης νήματος. Αν και οι δέσμες ηλεκτρονίων μπορούν να επιτύχουν υψηλότερες θερμοκρασίες, μπορούν επίσης να δημιουργήσουν ακούσιες επιβλαβείς παρενέργειες, όπως οι ακτίνες Χ, οι οποίες θα μπορούσαν ενδεχομένως να βλάψουν τα υλικά εντός του θαλάμου. Οι διαδικασίες ανόπτησης μπορούν να εξαλείψουν αυτές τις επιπτώσεις.
Η εξάτμιση του νήματος είναι η δεύτερη μέθοδος για την πρόκληση εξάτμισης στο υλικό και περιλαμβάνει θέρμανση μέσω ωμικών στοιχείων. Συνήθως η αντίσταση δημιουργείται με την τροφοδοσία ρεύματος μέσω μιας σταθερής αντίστασης, παράγοντας αρκετή θερμότητα για να λιώσει και στη συνέχεια να εξατμιστεί το υλικό. Αν και αυτή η διαδικασία θα μπορούσε να αυξήσει ελαφρώς την πιθανότητα μόλυνσης, μπορεί να δημιουργήσει γρήγορους ρυθμούς εναπόθεσης που κατά μέσο όρο είναι περίπου 1 nm ανά δευτερόλεπτο.
Σε σύγκριση με άλλες μεθόδους εναπόθεσης ατμών, όπως η εκτόξευση και η χημική εναπόθεση ατμών, η εξάτμιση λεπτής μεμβράνης προσφέρει μερικά βασικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Μερικά από τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν λιγότερη ομοιομορφία επιφάνειας και μειωμένη κάλυψη βημάτων. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν ταχύτερους ρυθμούς εναπόθεσης, ειδικά σε σύγκριση με την επιμετάλλωση, και λιγότερα ιόντα και ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας, τα οποία είναι συχνά στις διαδικασίες επιμετάλλωσης.