本发明公开了多源蒸发物理气相沉积系统，包括真空子系统、多蒸发源子系统、运动子系统和加热子系统；真空子系统包括真空室和真空获得系统，真空获得系统保证真空室内流场的均匀分布；多蒸发源子系统包括多个蒸发源，根据薄膜组分的数量，相应数量的蒸发源同时同向蒸发形成蒸气粒子流场；运动子系统实现基片在流场内的平面运动，基片表面及其运动平面垂直于蒸发面；加热子系统用于基片的加热保证表面温度分布的均匀性。采用本系统制备薄膜时，基片的运动轨迹和速度都是按照预先设定的方案进行，可获得厚度和摩尔组分比均匀分布的大面积薄膜，而且获得了性能优良的大面积高k钛酸锶薄膜，本系统适于科学研究和多组分高性能功能薄膜的产业化生产。