Nguyên lý hoạt động của máy phủ dòng PVD 3D chủ yếu dựa trên công nghệ lắng đọng hơi vật lý (PVD), là công nghệ sử dụng các phương pháp vật lý để chuyển đổi vật liệu rắn (mục tiêu) thành các nguyên tử, phân tử hoặc ion dạng khí trong môi trường chân không và lắng đọng chúng. trên bề mặt đế tạo thành một màng mỏng. Công nghệ PVD bao gồm hai quá trình chính là bay hơi và phún xạ, cả hai đều được thực hiện trong môi trường chân không cao để đảm bảo độ tinh khiết và độ bám dính của màng. Quá trình bay hơi: Các vật liệu rắn được nung nóng bằng nguồn nhiệt để thăng hoa chúng thành trạng thái khí, sau đó lắng đọng trên bề mặt chất nền trong buồng chân không để tạo thành một màng mỏng. Phương pháp này có thể sử dụng chùm tia điện tử hoặc gia nhiệt bằng điện trở để làm nóng vật liệu mục tiêu cho đến khi nó bay hơi và các nguyên tử hoặc phân tử bay hơi được lắng đọng trên đế trong chân không. Quá trình phún xạ: Vật liệu rắn được phun ra từ bề mặt vật liệu mục tiêu với sự trợ giúp của bắn phá ion hoặc khí trơ, sau đó lắng đọng trên bề mặt chất nền. Lớp phủ phún xạ là quá trình lắng đọng vật liệu rắn lên bề mặt chất nền bằng cách bắn phá ion trong môi trường chân không để tạo thành một màng mỏng.
