Bốc bay nhiệt thuyền điện trở tiến hành trong chân không cao hay goi tắt là bốc bay chân không thuộc các phương pháp lắng đọng pha hơi vật lí (PVD) là phương pháp công nghệ đòi hỏi thiết bị tạo ra khả năng hoá hơi vật chất thành các phần tử (nguyên tử, phân tử hay ion), các phần tử này lắng đọng lên trên bề mặt vật rắn (gọi là đế), tham khảo thêm trong giáo trình của tác giả Nguyễn Năng Định. Trong phương pháp này quá trình hoá hơi tạo màng mỏng của vật liệu thường được thực hiện trong buồng chân không nhằm tạo ra được môi trường "tuyệt đối sạch" và đồng thời giảm năng lượng cần thiết để có thể làm hoá hơi vật liệu. Tuỳ thuộc việc cung cấp năng lượng để làm hoá hơi vật liệu cần tạo màng mà ta có các phương pháp tạo màng mỏng khác nhau như: bốc bay nhiệt, bốc bay chùm tia điện tử, phún xạ catốt v.v...
Như vậy, bốc bay chân không sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp nhờ thuyền điện trở còn được gọi là bốc bay nhiệt. Thuyền điện trở thường dùng là các lá volfram, tantan, molipden hoặc dây xoắn thành giỏ. Chúng là những kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao và bền trong chân không, nhất là chân không siêu cao. Vật liệu cần bốc bay (còn gọi là vật liệu gốc) được đặt trực tiếp lên thuyền trong buồng hút chân không đến áp suất từ 10-3
đến 10-12 Torr. Khi có dòng điện chạy qua, thuyền được đốt nóng lên đến nhiệt độ cao bằng hoặc hơn nhiệt độ hoá hơi của vật liệu gốc thì các phần tử hoá hơi sẽ bay ra và lắng đọng trên đế. Đây là phương pháp thuận tiện, có nhiều ưu điểm
để chế tạo các màng mỏng kim loại đơn chất như nhôm, bạc, vàng. Để bốc bay màng mỏng hợp chất nhiều thành phần phương pháp này ít được sử dụng vì một số nhược điểm chính sau đây: Nó dễ xảy ra sự "hợp kim hoá" giữa thuyền và vật liệu gốc, trong chân không quá trình hoá hơi của các vật liệu phụ thuộc vào nhiệt hoá hơi của riêng từng chất cho nên màng nhận được có chất lượng không cao về hợp thức hoá học.
Hình 2.2- Hệ bốc bay nhiệt
Trong phương pháp này do có sự tiếp xúc trực tiếp giữa vật liệu nguồn và vật liệu thuyền ở nhiệt độ cao nên dễ hình thành dạng hợp kim của các vật liệu này làm ảnh hưởng tới độ tinh khiết của màng. Mặt khác nhiệt độ của các thuyền điện trở thường không cao (nhỏ hơn 1800oC), cho nên với các vật liệu có nhiệt độ nóng chảy và hoá hơi lớn hơn thì phương pháp này không thực hiện được. Thông thường phương pháp bốc bay nhiệt được sử dụng để chế tạo các điện cực màng kim loại, các màng mỏng đơn chất. Để chế tạo màng mỏng của các vật liệu hợp chất hoặc nhiều thành phần thì phương pháp này gặp nhiều khó khăn trong việc đảm bảo hợp thức hoá học do mỗi thành phần có nhiệt độ hoá hơi khác nhau. Trong công trình này, điện cực màng mỏng nhôm (Al) được chế tạo bằng phương pháp bốc bay chân không trên thiết bị ULVAC-110 của Khoa VLKT-CNNN, hệ (thiết bị) bốc bay được trình bày trên Hình 2.2.