בהשפעת שדות אלקטרומגנטיים ניצבים זה לזה, אלקטרונים נעים בצורה ציקלואידית ונקשרים למשטח המטרה, מה שמאריך את מסלולם בפלזמה ומגביר את השתתפותם בהתנגשות ובתהליך היינון של מולקולות הגז, מיינון יונים נוספים ומשפר את קצב היינון של הגז. ניתן לשמור על פריקה גם בלחץ גז נמוך יותר. לכן, קימוץ מגנטרון לא רק מפחית את לחץ הגז במהלך תהליך הקיזוז, אלא גם משפר את יעילות הקיזוז וקצב השקיעה.
עם זאת, לקזז מגנטרון מאוזן יש גם חסרונות. לדוגמה, בשל השדה המגנטי, אלקטרונים הנוצרים על ידי פריקת זוהר ואלקטרונים משניים מנותקים מוגבלים בחוזקה בקרבת משטח המטרה על ידי השדה המגנטי המקביל. אזור הפלזמה מוגבל מאוד לאזור של כ-60 מ"מ על פני המטרה. ככל שהמרחק ממשטח המטרה גדל, ריכוז הפלזמה יורד במהירות. בשלב זה, ניתן למקם את חומר העבודה רק בטווח של 50-100 מ"מ על משטח מטרת המגנטורון כדי לשפר את ההשפעה של הפצצת יונים.
שטח ציפוי יעיל קצר זה מגביל את הממדים הגיאומטריים של חומר העבודה המיועד לציפוי, מה שהופך אותו לא מתאים לחלקי עבודה גדולים יותר או עומסי כבשן, ובכך מגביל את היישום של טכנולוגיית הקזת מגנטרון. יתר על כן, במהלך קפיצת מגנטרון מאוזנת, לחלקיקי המטרה הנפלטים יש אנרגיה נמוכה יותר, וכתוצאה מכך חוזק התקשרות המצע של הסרט- ירוד. לאטומים המושקעים באנרגיה נמוכה- יש ניידות נמוכה על פני המצע, ויוצרים בקלות סרטים דקים נקבוביים, מחוספסים ועמודים. בעוד הגדלת הטמפרטורה של חומר העבודה יכולה לשפר את המבנה והמאפיינים של הסרט, במקרים רבים, חומר היצירה עצמו אינו יכול לעמוד בטמפרטורה הגבוהה הנדרשת.
הופעתה של קיצוץ מגנטרונים לא מאוזן מתגברת חלקית על החסרונות-שצוינו לעיל. הוא מכוון את הפלזמה ממשטח היעד הקתודי לטווח של 200-300 מ"מ לפני מטרת המקרטעת, מטביל את המצע בפלזמה, כפי שמוצג באיור. בדרך זו, מחד גיסא, אטומים וחלקיקים מקרטעים משקעים על פני המצע ליצירת סרט דק; מצד שני, הפלזמה מפגיזה את המצע עם אנרגיה מסוימת, פועלת כסוכן- סיוע בקרן יונים, ומשפרת מאוד את איכות הסרט.
בִּלתִי מְאוּזָןמערכות מקרטעת מגנטרוןיש שני מבנים. לסוג אחד יש עוצמת שדה מגנטי גבוהה יותר בליבה מאשר בטבעת החיצונית, וקווי השדה המגנטי אינם סגורים, נמשכים לכיוון דופן תא הוואקום, וכתוצאה מכך צפיפות פלזמה נמוכה על פני המצע. לכן, שיטה זו משמשת לעתים רחוקות. שיטה נוספת כוללת חוזק שדה מגנטי של טבעת חיצונית הגבוהה מעוצמת השדה המגנטי הליבה. קווי השדה המגנטי אינם יוצרים לולאה סגורה לחלוטין, כאשר חלק מקווי השדה המגנטי של הטבעת החיצונית משתרעים אל פני המצע. זה מאפשר לכמה אלקטרונים משניים לברוח מאזור פני היעד לאורך קווי השדה המגנטי ולהתנגש עם חלקיקים ניטרליים, ומייננים אותם.
הפלזמה כבר אינה מוגבלת לחלוטין לאזור פני היעד, אלא יכולה להגיע למשטח המצע, להגדיל עוד יותר את ריכוז היונים באזור התצהיר ולהעלות את צפיפות זרם יוני המצע, בדרך כלל להגיע אל מעל 5 mA/cm². באופן זה, מקור המקרטעת פועל גם כמקור יונים המפציץ את פני המצע. צפיפות זרם אלומת יונים המצע פרופורציונלית לצפיפות זרם המטרה. צפיפות זרם יעד מוגברת מובילה לקצב שיקוע גבוה יותר, בעוד שצפיפות זרם אלומת יונים המצע המוגברת מספקת אפקט הפצצה מסוים על משטח הסרט המופקד.
הפצצת יונים מקרטעת מגנטרון לא מאוזנת יכולה לנקות את שכבת התחמוצת ולכלוכים אחרים על חומר העבודה לפני הציפוי, להפעיל את משטח היצירה וליצור שכבת דיפוזיה פסאודו- על משטח היצירה, מה שעוזר לשפר את ההידבקות בין הסרט למשטח היצירה. במהלך תהליך הציפוי, הפצצה של חלקיקים טעונים אנרגטיים יכולה להשיג את המטרה של שינוי הסרט. לדוגמה, הפצצת יונים נוטה לקלף חלקיקים קשורים ובולטים מהסרט, ולקטוע את הצמיחה הדומיננטית של המצב הגבישי או המעובה של הסרט, ובכך לייצר סרט צפוף יותר, אחיד ואחיד יותר, ויכולה להפקיד ציפויים בעלי ביצועים גבוהים בטמפרטורות נמוכות יותר.
היישום של טכנולוגיית שקיעת ואקום של מגנטרון לא מאוזן פתר את הבעיה של הפקדת סרטים צפופים ומורכבים שנתקלים בה בקעת מגנטרון מאוזן. עם זאת, קשה להפקיד סרטים אחידים על מצעים מורכבים באמצעות מטרת מגנטרון אחת לא מאוזנת. יתרה מכך, כאשר אלקטרונים עפים לעבר המצע, חלק מהאלקטרונים נספגים על קירות תא הוואקום כאשר חוזק השדה המגנטי נחלש, מה שמוביל לירידה בריכוזי האלקטרונים והיונים. כדי להתמודד עם זה, חוקרים פיתחו מערכות ריבוי מגנטונים לא מאוזנות- רב-מטרות כדי להתגבר על החסרונות של קפיצת מגנטרון יחיד-לא מאוזנת. ניתן לחלק מערכות ריזור מגנטונים לא מאוזנות למטרות מרובות-ניתנות לחלוקה לקריסת מגנטרונים בלתי מאוזנים בשדה מגנטי סגור עם קטבים מגנטיים סמוכים זה לזה וריזור מגנטון לא מאוזן של שדה מגנטי במראה עם קטבים מגנטיים סמוכים זהים זה לזה, כפי שמוצג באיור עבור שדה מגנטי כפול-שדה מגנטי סגור למטרה{8}.
בהשוואה בין התפלגות השדות המגנטיים של זוגות מטרות-שדות ללא-שיווי משקל סגורים וזוגות מטרות מראה, ניתן לראות שהפרש השדה המגנטי אינו משמעותי בקרבת משטח המטרה. השדה המגנטי הרוחבי בין הקטבים המגנטיים הפנימיים והחיצוניים מגביל אלקטרונים ויוצר אזור קתודי פלזמה מיונן מאוד. בתוך אזור זה, יונים חיוביים מקרטעים וחורטים בחוזקה את משטח המטרה, ומוציאים מספר רב של חלקיקי מטרה שעפים לעבר משטח המצע. בקטבים המגנטיים של הטבעת הפנימית והחיצונית, במיוחד בקטבים המגנטיים של הטבעת החיצונית החזקים יותר, שולט השדה המגנטי האורכי, והופך לערוץ הראשי של אלקטרונים משניים לברוח ממשטח המטרה.
זה הופך לערוץ העיקרי להובלת חלקיקים טעונים לאזור הציפוי. השוואת התפלגות השדה המגנטי של שדות מגנטיים סגורים ושדות מגנטיים במראה בתוך שטח הציפוי מגלה הבדל משמעותי. עבור זוגות מטרות מראה, עקב הדחייה ההדדית בין שני השדות המגנטיים של המטרה, השדות המגנטיים האורכיים נאלצים להתכופף החוצה מאזור הציפוי (דופן תא הוואקום), מה שגורם לאלקטרונים להיות מונחים לדופן תא הוואקום ולאבד, ובכך להפחית את המספר הכולל של אלקטרונים ובעקבות כך יונים.
מכיוון ששיטת השדה המגנטי במראה אינה יכולה להגביל ביעילות אלקטרונים, יעילות הקרז הפלזמה אינה משתפרת. לעומת זאת, השדה המגנטי האורכי של זוג מטרות של שדה מגנטי סגור ללא-שיווי משקל נסגר בתוך אזור הציפוי. כל עוד עוצמת השדה המגנטי מספיקה, אלקטרונים יכולים לנוע רק בין אזור הציפוי לשתי המטרות, למנוע אובדן אלקטרונים ובכך להגדיל את ריכוז היונים באזור הציפוי, ולשפר משמעותית את יעילות הקפיצה.
