電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞,，電離出大量的氬離子和電子，電子飛向基片,。氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材,，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜,。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛侖磁力的影響,，被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,，二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動,，該電子的運動路徑很長。
磁控濺射包括很多種類,。各有不同工作原理和應用對象,。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行,，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率,。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。
靶源分平衡和非平衡式,，平衡式靶源鍍膜均勻,，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結合力強。平衡靶源多用于半導體光學膜,，非平衡多用于磨損裝飾膜,。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)和非平衡磁控陰極,。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等,，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近,，增加碰撞幾率,，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電,，靶材利用率相對較高,，但由于電子沿磁力線運動主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小.非平衡磁控濺射技術概念,，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極,，兩極磁力線在靶面不*閉合,，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴展到基片,，增加基片區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率.不管平衡非平衡,，若磁鐵靜止，其磁場特性決定一般靶材利用率小于30%,。
為增大靶材利用率,，可采用旋轉磁場。但旋轉磁場需要旋轉機構,，同時濺射速率要減小,。旋轉磁場多用于大型或貴重靶。如半導體膜濺射,。對于小型設備和一般工業(yè)設備，多用磁場靜止靶源,。用磁控靶源濺射金屬和合金很容易,，點火和濺射很方便。這是因為靶(陰極),，等離子體,，和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體如陶瓷則回路斷了,。于是人們采用高頻電源,，回路中加入很強的電容。這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容,。但高頻磁控濺射電源昂貴,，濺射速率很小，同時接地技術很復雜,，因而難大規(guī)模采用,。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應濺射,。
就是用金屬靶,，加入氬氣和反應氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉化,，與反應氣體化合生成氮化物或氧化物,。磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難,。主要問題是反應不光發(fā)生在零件表面,，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面,，以及靶源表面,。從而引起滅火,，靶源和工件表面起弧等。德國萊寶發(fā)明的孿生靶源技術,，很好的解決了這個問題,。
其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化,。冷卻是一切源(磁控,，多弧，離子)所必需,，因為能量很大一部分轉為熱量,，若無冷卻或冷卻不足，這種熱量將使靶源溫度達一千度以上從而溶化整個靶源,。
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