O'zaro perpendikulyar elektromagnit maydonlar ta'sirida elektronlar sikloid tarzda harakat qiladi va maqsadli sirt bilan bog'lanadi, bu ularning plazmadagi traektoriyasini uzaytiradi va gaz molekulalarining to'qnashuvi va ionlanish jarayonida ishtirokini oshiradi, ko'proq ionlarni ionlashtiradi va gazning ionlanish tezligini oshiradi. Chiqarish hatto pastroq gaz bosimi ostida ham saqlanishi mumkin. Shu sababli, magnetronli püskürtme nafaqat püskürtme jarayonida gaz bosimini pasaytiradi, balki püskürtme samaradorligini va cho'kish tezligini yaxshilaydi.
Biroq, muvozanatli magnetronli chayqalishning ham kamchiliklari bor. Masalan, magnit maydon tufayli porlash razryadlari va chayqaladigan ikkilamchi elektronlar natijasida hosil bo'lgan elektronlar parallel magnit maydon tomonidan maqsadli sirt yaqinida qattiq chegaralangan. Plazma hududi maqsadli yuzada taxminan 60 mm maydon bilan qattiq chegaralangan. Maqsad yuzasidan masofa oshgani sayin plazma kontsentratsiyasi tez pasayadi. Ushbu nuqtada, ion bombardimonining ta'sirini kuchaytirish uchun ish qismini faqat magnetron nishon yuzasiga 50-100 mm oralig'ida joylashtirish mumkin.
Ushbu qisqa samarali qoplama maydoni qoplanadigan ishlov beriladigan qismning geometrik o'lchamlarini cheklaydi, bu esa uni kattaroq ish qismlari yoki o'choq yuklari uchun yaroqsiz holga keltiradi, shuning uchun magnetronli püskürtme texnologiyasini qo'llashni cheklaydi. Bundan tashqari, muvozanatli magnetron purkash paytida, chiqarilgan maqsadli zarrachalar kamroq energiyaga ega bo'lib, plyonka{1}}substratning bog'lanish kuchi past bo'ladi. Kam{3}}energiya toʻplangan atomlar substrat yuzasida kam harakatchanlikka ega boʻlib, osonlik bilan gʻovak, qoʻpol, ustunli yupqa plyonkalarni hosil qiladi. Ish qismining haroratini oshirish plyonkaning tuzilishi va xususiyatlarini yaxshilashi mumkin bo'lsa-da, ko'p hollarda ishlov beriladigan materialning o'zi talab qilinadigan yuqori haroratga bardosh bera olmaydi.
Balanssiz magnetron chayqalishining paydo bo'lishi yuqorida aytib o'tilgan kamchiliklarni-qisman bartaraf etadi. U plazmani katod nishon yuzasidan 200-300 mm diapazonga yo'naltiradi, rasmda ko'rsatilganidek, substratni plazmaga botiradi. Shu tarzda, bir tomondan, purkalgan atomlar va zarralar yupqa plyonka hosil qilish uchun substrat yuzasiga cho'kadi; boshqa tomondan, plazma substratni ma'lum energiya bilan bombardimon qilib, ion nurlari{5}}yordamida cho'ktiruvchi vosita sifatida ishlaydi va plyonka sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi.
Balanssizmagnetronli püskürtme tizimlariikkita tuzilishga ega. Bitta turdagi yadroda magnit maydon kuchi tashqi halqaga qaraganda yuqori va magnit maydon chiziqlari yopiq emas, vakuum kamerasi devoriga tortiladi, natijada substrat yuzasida past plazma zichligi paydo bo'ladi. Shuning uchun bu usul kamdan-kam qo'llaniladi. Yana bir usul yadro magnit maydon kuchidan yuqori bo'lgan tashqi halqa magnit maydon kuchini o'z ichiga oladi. Magnit maydon chiziqlari butunlay yopiq halqa hosil qilmaydi, tashqi halqaning ba'zi magnit maydon chiziqlari taglik yuzasiga cho'ziladi. Bu ba'zi ikkilamchi elektronlarning magnit maydon chiziqlari bo'ylab maqsadli sirt mintaqasidan chiqib ketishiga va neytral zarrachalar bilan to'qnashib, ularni ionlashiga imkon beradi.
Plazma endi maqsadli sirt mintaqasi bilan to'liq chegaralanib qolmaydi, lekin substrat yuzasiga etib borishi mumkin, bu esa cho'kma hududida ion konsentratsiyasini yanada oshiradi va substrat ion oqimi zichligini oshiradi, odatda 5 mA / sm² dan oshadi. Shu tarzda, chayqalish manbai substrat yuzasini bombardimon qiluvchi ion manbai sifatida ham ishlaydi. Substrat ion nurlarining oqimi zichligi maqsadli oqim zichligiga proportsionaldir. Maqsadli oqim zichligi oshishi yuqori cho'kish tezligiga olib keladi, shu bilan birga substratning ion nurlarining oqimi zichligi ortib borayotgani yotqizilgan plyonka yuzasiga ma'lum bir bombardimon ta'sirini ta'minlaydi.
Balanssiz magnetronli ionli bombardimon ishlov berish qismidagi oksid qatlamini va boshqa aralashmalarni qoplamadan oldin tozalashi, ishlov beriladigan qismning yuzasini faollashtirishi va ishlov beriladigan qism yuzasida soxta{0}}diffuziya qatlamini hosil qilishi mumkin, bu plyonka va ishlov beriladigan qism yuzasi o'rtasidagi yopishqoqlikni yaxshilashga yordam beradi. Qoplash jarayonida energiya zaryadlangan zarrachalarni bombardimon qilish filmni o'zgartirish maqsadiga erishishi mumkin. Masalan, ion bombardimoni plyonkadan bo'shashgan va chiqib ketadigan zarrachalarni olib tashlashga moyil bo'lib, plyonkaning kristalli yoki kondensatsiyalangan holatining dominant o'sishini to'xtatadi va shu tariqa zichroq, bir xil va bir xil plyonka hosil qiladi va pastroq haroratlarda yuqori -ta'sirli qoplamalarni joylashtirishi mumkin.
Balanssiz magnetronli püskürtme vakuumli cho'kma texnologiyasini qo'llash muvozanatli magnetronli purkashda uchraydigan zich va murakkab plyonkalarni yotqizish muammosini hal qildi. Biroq, bitta muvozanatsiz magnetron nishoni yordamida murakkab substratlarga bir xil plyonkalarni joylashtirish qiyin. Bundan tashqari, elektronlar substrat tomon uchib borar ekan, magnit maydon kuchi zaiflashgani sababli ba'zi elektronlar vakuum kamerasi devorlariga adsorbsiyalanadi, bu elektron va ion kontsentratsiyasining pasayishiga olib keladi. Buni hal qilish uchun tadqiqotchilar bir maqsadli muvozanatsiz magnetronli püskürtmening kamchiliklarini bartaraf etish uchun-ko'p maqsadli muvozanatsiz magnetronli püskürtme tizimlarini ishlab chiqdilar. Ko'p maqsadli muvozanatsiz magnetronli püskürtme tizimlarini bir-biriga qarama-qarshi joylashgan qo'shni magnit qutblari bilan yopiq magnit maydon balanssiz magnetronli püskürtme va bir-biriga o'xshash qo'shni magnit qutblari bo'lgan ko'zgu magnit maydoni balanssiz magnetronli püskürtme, rasmda ko'rsatilgandek bo'linishi mumkin. ikki-maqsadli oyna magnit maydoni.
Yopiq{0}}muvozanatsiz maqsadli juftlar va koʻzgu nishon juftlarining magnit maydon taqsimotlarini solishtirsak, magnit maydon farqi maqsadli sirt yaqinida sezilarli emasligini koʻrish mumkin. Ichki va tashqi magnit qutblar orasidagi ko'ndalang magnit maydon elektronlarni chegaralab, yuqori darajada ionlashgan plazma katod mintaqasini hosil qiladi. Bu hududda musbat ionlar maqsadli yuzani kuchli siqib chiqaradi va substrat yuzasiga qarab uchib ketadigan ko'p miqdordagi maqsadli zarrachalarni chiqaradi. Ichki va tashqi halqa magnit qutblarida, ayniqsa kuchliroq tashqi halqa magnit qutblarida, uzunlamasına magnit maydon ustunlik qiladi va ikkinchi darajali elektronlar maqsadli sirtdan qochish uchun asosiy kanalga aylanadi.
Bu zaryadlangan zarralarni qoplama maydoniga tashish uchun asosiy kanalga aylanadi. Yopiq magnit maydonlarning magnit maydon taqsimotini va qoplama maydoni ichidagi oyna magnit maydonlarini solishtirish sezilarli farqni ko'rsatadi. Ko'zgu maqsadli juftliklar uchun, ikkita maqsadli magnit maydon o'rtasidagi o'zaro itarilish tufayli, uzunlamasına magnit maydonlar qoplama maydonidan (vakuum kamerasi devori) tashqariga egilib, elektronlarning vakuum kamerasi devoriga yo'naltirilishiga va yo'qolishiga olib keladi, shuning uchun elektronlarning umumiy sonini va keyinchalik ionlarni kamaytiradi.
Ko'zgu magnit maydoni usuli elektronlarni samarali tarzda cheklab qo'yolmasligi sababli, plazma purkash samaradorligi yaxshilanmaydi. Aksincha, yopiq magnit maydonning bo'ylama magnit maydoni-muvozanatsiz maqsadli juftlik qoplama maydoni ichida yopiladi. Magnit maydon kuchi etarli bo'lsa, elektronlar faqat qoplama maydoni va ikkita nishon o'rtasida harakatlanishi mumkin, elektron yo'qotilishiga yo'l qo'ymaydi va shu bilan qoplama sohasidagi ion kontsentratsiyasini oshiradi, bu esa püskürtme samaradorligini sezilarli darajada oshiradi.
