পারস্পরিক লম্ব ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রগুলির প্রভাবের অধীনে, ইলেকট্রনগুলি সাইক্লোয়েডাল পদ্ধতিতে চলে যায় এবং লক্ষ্য পৃষ্ঠের সাথে আবদ্ধ হয়, যা রক্তরসে তাদের গতিপথকে দীর্ঘায়িত করে এবং গ্যাসের অণুর সংঘর্ষ এবং আয়নকরণ প্রক্রিয়ায় তাদের অংশগ্রহণ বৃদ্ধি করে, আরও আয়ন আয়ন করে এবং গ্যাসের আয়নকরণের হারকে উন্নত করে। কম গ্যাসের চাপেও স্রাব বজায় রাখা যায়। অতএব, ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং স্পুটারিং প্রক্রিয়ার সময় কেবল গ্যাসের চাপ কমায় না, তবে স্পাটারিং দক্ষতা এবং জমার হারকেও উন্নত করে।
যাইহোক, সুষম ম্যাগনেট্রন স্পুটারিংয়েরও এর ত্রুটি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, চৌম্বক ক্ষেত্রের কারণে, গ্লো ডিসচার্জ দ্বারা উত্পন্ন ইলেকট্রন এবং ছিটকে পড়া সেকেন্ডারি ইলেকট্রনগুলি সমান্তরাল চৌম্বক ক্ষেত্রের দ্বারা লক্ষ্য পৃষ্ঠের আশেপাশে শক্তভাবে সীমাবদ্ধ থাকে। প্লাজমা অঞ্চলটি লক্ষ্য পৃষ্ঠের আনুমানিক 60 মিমি এলাকায় দৃঢ়ভাবে সীমাবদ্ধ। লক্ষ্য পৃষ্ঠ থেকে দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে রক্তরস ঘনত্ব দ্রুত হ্রাস পায়। এই মুহুর্তে, ওয়ার্কপিসটি আয়ন বোমা হামলার প্রভাব বাড়ানোর জন্য ম্যাগনেট্রন টার্গেট পৃষ্ঠে শুধুমাত্র 50-100 মিমি সীমার মধ্যে স্থাপন করা যেতে পারে।
এই সংক্ষিপ্ত কার্যকরী আবরণ এলাকাটি ওয়ার্কপিসের জ্যামিতিক মাত্রাকে প্রলিপ্ত করার জন্য সীমিত করে, এটিকে বড় ওয়ার্কপিস বা ফার্নেস লোডের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে, এইভাবে ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং প্রযুক্তির প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। অধিকন্তু, সুষম ম্যাগনেট্রন স্পুটারিংয়ের সময়, নির্গত লক্ষ্য কণাগুলির শক্তি কম থাকে, যার ফলে ফিল্ম-সাবস্ট্রেট বন্ধন শক্তি দুর্বল হয়। কম-শক্তি জমা পরমাণুর সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে কম গতিশীলতা থাকে, সহজে ছিদ্রযুক্ত, রুক্ষ, স্তম্ভাকার পাতলা ফিল্ম তৈরি করে। ওয়ার্কপিসের তাপমাত্রা বাড়ানোর ফলে ফিল্মের গঠন এবং বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত হতে পারে, অনেক ক্ষেত্রে, ওয়ার্কপিস উপাদান নিজেই প্রয়োজনীয় উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে না।
ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিংয়ের উত্থান আংশিকভাবে উপরে উল্লিখিত ত্রুটিগুলি-কে অতিক্রম করে। এটি প্লাজমাকে ক্যাথোড লক্ষ্য পৃষ্ঠ থেকে 200-300 মিমি পরিসরে স্পটারিং টার্গেটের সামনে নির্দেশ করে, প্লাজমাতে সাবস্ট্রেট নিমজ্জিত করে, যেমন চিত্রে দেখানো হয়েছে। এইভাবে, একদিকে, ছিদ্রযুক্ত পরমাণু এবং কণাগুলি একটি পাতলা ফিল্ম তৈরি করার জন্য স্তরের পৃষ্ঠে জমা হয়; অন্যদিকে, প্লাজমা একটি নির্দিষ্ট শক্তির সাথে সাবস্ট্রেটকে বোমাবর্ষণ করে, এটি একটি আয়ন রশ্মি-সহায়ক ডিপোজিশন এজেন্ট হিসেবে কাজ করে, যা ফিল্মের গুণমানকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে।
ভারসাম্যহীনম্যাগনেট্রন স্পুটারিং সিস্টেমদুটি কাঠামো আছে। এক প্রকারের বাইরের বলয়ের তুলনায় কোরে চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি বেশি থাকে এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখাগুলি বন্ধ থাকে না, ভ্যাকুয়াম চেম্বারের প্রাচীরের দিকে টানা হয়, যার ফলে সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠে কম প্লাজমা ঘনত্ব হয়। অতএব, এই পদ্ধতি খুব কমই ব্যবহৃত হয়। আরেকটি পদ্ধতিতে একটি বাইরের বলয় চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি মূল চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তির চেয়ে বেশি। চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলি সম্পূর্ণরূপে বন্ধ লুপ গঠন করে না, বাইরের বলয়ের চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলির কিছু অংশ সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠ পর্যন্ত প্রসারিত হয়। এটি কিছু গৌণ ইলেকট্রনকে চৌম্বক ক্ষেত্র রেখা বরাবর লক্ষ্য পৃষ্ঠ অঞ্চল থেকে পালাতে এবং নিরপেক্ষ কণার সাথে সংঘর্ষ করতে দেয়, তাদের আয়নাইজ করে।
প্লাজমা আর সম্পূর্ণভাবে লক্ষ্য পৃষ্ঠের অঞ্চলে সীমাবদ্ধ থাকে না তবে এটি উপস্তর পৃষ্ঠে পৌঁছাতে পারে, যা জমার ক্ষেত্রে আয়নের ঘনত্ব আরও বাড়িয়ে দেয় এবং সাবস্ট্রেট আয়ন বর্তমান ঘনত্ব বাড়ায়, সাধারণত 5 mA/cm² এর উপরে পৌঁছায়। এইভাবে, স্পুটারিং উত্সটি একটি আয়ন উত্স হিসাবেও কাজ করে যা সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের উপর বোমাবর্ষণ করে। সাবস্ট্রেট আয়ন মরীচি বর্তমান ঘনত্ব লক্ষ্য বর্তমান ঘনত্বের সমানুপাতিক। বর্ধিত লক্ষ্য বর্তমান ঘনত্ব উচ্চতর জমার হারের দিকে পরিচালিত করে, যখন বর্ধিত সাবস্ট্রেট আয়ন বিমের বর্তমান ঘনত্ব জমাকৃত ফিল্ম পৃষ্ঠের উপর একটি নির্দিষ্ট বোমাবাজি প্রভাব প্রদান করে।
ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং আয়ন বোমাবর্ষণ আবরণের আগে ওয়ার্কপিসের অক্সাইড স্তর এবং অন্যান্য অমেধ্য পরিষ্কার করতে পারে, ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠকে সক্রিয় করতে পারে এবং ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠে একটি ছদ্ম-প্রসারণ স্তর তৈরি করতে পারে, যা ফিল্ম এবং ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠের মধ্যে আনুগত্য উন্নত করতে সহায়তা করে। আবরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, শক্তিশালী চার্জযুক্ত কণার বোমাবর্ষণ ফিল্মটি পরিবর্তন করার উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারে। উদাহরণ স্বরূপ, আয়ন বোমাবাজি ফিল্ম থেকে ঢিলেঢালাভাবে বন্ধনযুক্ত এবং প্রসারিত কণাগুলিকে খোসা ছাড়িয়ে দেয়, যা ফিল্মের স্ফটিক বা ঘনীভূত অবস্থার প্রভাবশালী বৃদ্ধিতে বাধা দেয়, যার ফলে একটি ঘন, আরও অভিন্ন এবং আরও অভিন্ন ফিল্ম তৈরি হয় এবং নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চ-কার্যক্ষমতার আবরণ জমা করতে পারে।
ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পটারিং ভ্যাকুয়াম ডিপোজিশন প্রযুক্তির প্রয়োগ সুষম ম্যাগনেট্রন স্পটারিং-এর সম্মুখীন ঘন এবং জটিল ফিল্ম জমা করার সমস্যার সমাধান করেছে। যাইহোক, একটি একক ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন লক্ষ্য ব্যবহার করে জটিল স্তরগুলিতে অভিন্ন ফিল্ম জমা করা কঠিন। তদুপরি, ইলেকট্রনগুলি সাবস্ট্রেটের দিকে উড়ে যাওয়ার সাথে সাথে, কিছু ইলেকট্রন ভ্যাকুয়াম চেম্বারের দেয়ালে শোষিত হয় কারণ চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি দুর্বল হয়ে যায়, যার ফলে ইলেক্ট্রন এবং আয়নের ঘনত্ব হ্রাস পায়। এটি মোকাবেলা করার জন্য, গবেষকরা একক-লক্ষ্য ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পাটারিংয়ের ত্রুটিগুলি কাটিয়ে উঠতে বহু-লক্ষ্য ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং সিস্টেম তৈরি করেছেন৷ মাল্টি-টার্গেট ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং সিস্টেমগুলিকে বদ্ধ চৌম্বক ক্ষেত্রে বিভক্ত করা যেতে পারে ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং এবং একে অপরের বিপরীতে সংলগ্ন চৌম্বকীয় খুঁটি সহ এবং মিরর চৌম্বক ক্ষেত্রের ভারসাম্যহীন ম্যাগনেট্রন স্পুটারিং সংলগ্ন চৌম্বকীয় খুঁটিগুলির সাথে একে অপরের সাথে একই চিত্রে দেখানো হয়{}} ক্ষেত্র এবং দ্বৈত-লক্ষ্য আয়না চৌম্বক ক্ষেত্র।
ক্লোজড-ক্ষেত্র নন-সম্যাবস্থা লক্ষ্য জোড়া এবং মিরর লক্ষ্য জোড়ার চৌম্বক ক্ষেত্রের বন্টন তুলনা করে, এটা দেখা যায় যে লক্ষ্য পৃষ্ঠের কাছাকাছি চৌম্বক ক্ষেত্রের পার্থক্য উল্লেখযোগ্য নয়। অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের চৌম্বকীয় মেরুগুলির মধ্যে ট্রান্সভার্স চৌম্বক ক্ষেত্র ইলেকট্রনকে সীমাবদ্ধ করে, একটি উচ্চ আয়নিত প্লাজমা ক্যাথোড অঞ্চল গঠন করে। এই অঞ্চলের মধ্যে, ধনাত্মক আয়নগুলি দৃঢ়ভাবে ছিটকে যায় এবং লক্ষ্য পৃষ্ঠকে খোদাই করে, প্রচুর পরিমাণে লক্ষ্য কণাগুলিকে ছড়িয়ে দেয় যা সাবস্ট্রেট পৃষ্ঠের দিকে উড়ে যায়। অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের বলয়ের চৌম্বক মেরুতে, বিশেষ করে শক্তিশালী বাইরের বলয়ের চৌম্বক মেরুতে, অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্র আধিপত্য বিস্তার করে, লক্ষ্য পৃষ্ঠ থেকে পালানোর জন্য গৌণ ইলেকট্রনগুলির প্রধান চ্যানেল হয়ে ওঠে।
এটি আবরণ এলাকায় চার্জযুক্ত কণা পরিবহনের প্রধান চ্যানেল হয়ে ওঠে। আবরণ এলাকার মধ্যে বন্ধ চৌম্বক ক্ষেত্র এবং আয়না চৌম্বক ক্ষেত্রের চৌম্বক ক্ষেত্রের বন্টন তুলনা একটি উল্লেখযোগ্য পার্থক্য প্রকাশ করে। মিরর টার্গেট জোড়ার জন্য, দুটি লক্ষ্য চৌম্বক ক্ষেত্রের মধ্যে পারস্পরিক বিকর্ষণের কারণে, অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি আবরণ এলাকা (ভ্যাকুয়াম চেম্বারের প্রাচীর) থেকে বাইরের দিকে বাঁকতে বাধ্য হয়, যার ফলে ইলেকট্রনগুলি ভ্যাকুয়াম চেম্বারের প্রাচীরের দিকে পরিচালিত হয় এবং হারিয়ে যায়, এইভাবে সামগ্রিকভাবে ইলেকট্রন এবং পরবর্তীতে ইলেকট্রনের সংখ্যা হ্রাস পায়।
কারণ মিরর চৌম্বক ক্ষেত্র পদ্ধতি কার্যকরভাবে ইলেকট্রন সীমাবদ্ধ করতে পারে না, প্লাজমা স্পুটারিং দক্ষতা উন্নত হয় না। বিপরীতে, একটি বন্ধ চৌম্বক ক্ষেত্রের অনুদৈর্ঘ্য চৌম্বক ক্ষেত্র অ{1}} ভারসাম্যহীন লক্ষ্য জোড়া আবরণ এলাকার মধ্যে বন্ধ থাকে। যতক্ষণ না চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি পর্যাপ্ত থাকে, ততক্ষণ ইলেকট্রনগুলি কেবল আবরণ এলাকা এবং দুটি লক্ষ্যের মধ্যে চলাচল করতে পারে, ইলেকট্রন ক্ষতি এড়াতে পারে এবং এইভাবে আবরণ এলাকায় আয়ন ঘনত্ব বৃদ্ধি করে, উল্লেখযোগ্যভাবে স্পুটারিং দক্ষতা উন্নত করে।
