Az egymásra merőleges elektromágneses terek hatására az elektronok cikloidálisan mozognak, és a célfelülethez kötődnek, ami meghosszabbítja pályájukat a plazmában és növeli részvételüket a gázmolekulák ütközési és ionizációs folyamatában, több iont ionizálva és javítva a gáz ionizációs sebességét. A kisülés még alacsonyabb gáznyomás mellett is fenntartható. Ezért a magnetronos porlasztás nemcsak a gáznyomást csökkenti a porlasztási folyamat során, hanem javítja a porlasztási hatékonyságot és a lerakódási sebességet is.
A kiegyensúlyozott magnetronporlasztásnak azonban vannak hátrányai is. Például a mágneses tér miatt az izzító kisülés és a porlasztott szekunder elektronok által generált elektronok szorosan a célfelület közelébe vannak korlátozva a párhuzamos mágneses tér által. A plazmarégió erősen be van korlátozva egy körülbelül 60 mm-es területre a célfelületen. A célfelülettől való távolság növekedésével a plazmakoncentráció gyorsan csökken. Ezen a ponton a munkadarab csak 50–100 mm-es tartományban helyezhető el a magnetron célfelületén az ionbombázás hatásának fokozása érdekében.
Ez a rövid effektív bevonatfelület korlátozza a bevonandó munkadarab geometriai méreteit, így nem alkalmas nagyobb munkadarabokhoz vagy kemenceterhelésekhez, így korlátozza a magnetronos porlasztásos technológia alkalmazását. Ezenkívül a kiegyensúlyozott magnetronporlasztás során a kilökött célrészecskék energiája alacsonyabb, ami a film{1}}hordozó kötési szilárdságát gyenge. Az alacsony energiájú lerakódott atomok mobilitása alacsony a szubsztrátum felületén, könnyen porózus, érdes, oszlopszerű vékony filmeket képezve. Míg a munkadarab hőmérsékletének növelése javíthatja a fólia szerkezetét és tulajdonságait, sok esetben maga a munkadarab anyaga nem képes ellenállni a szükséges magas hőmérsékletnek.
A kiegyensúlyozatlan magnetron-porlasztás megjelenése részben áthidalja a fent említett{0}}hiányosságokat. A plazmát a katód célfelületéről a porlasztó célpont előtti 200–300 mm-es tartományba irányítja, a hordozót a plazmába merítve, ahogy az az ábrán is látható. Ily módon egyrészt a porlasztott atomok és részecskék lerakódnak a szubsztrátum felületén, és vékony filmet alkotnak; másrészt a plazma bizonyos energiával bombázza a szubsztrátumot, és ionsugárral{5}}segített leválasztószerként működik, nagymértékben javítva a film minőségét.
Kiegyensúlyozatlanmagnetron porlasztó rendszerekkét szerkezete van. Az egyik típusnál nagyobb a mágneses térerősség a magban, mint a külső gyűrűben, és a mágneses erővonalak nincsenek zárva, a vákuumkamra fala felé húzódnak, ami alacsony plazmasűrűséget eredményez a hordozó felületén. Ezért ezt a módszert ritkán használják. Egy másik módszer a külső gyűrű mágneses térereje nagyobb, mint a mag mágneses térerőssége. A mágneses erővonalak nem alkotnak teljesen zárt hurkot, a külső gyűrű mágneses erővonalainak egy része a hordozó felületéig terjed. Ez lehetővé teszi, hogy egyes másodlagos elektronok a mágneses erővonalak mentén kiszabaduljanak a célfelületről, és semleges részecskékkel ütközve ionizálják azokat.
A plazma már nem korlátozódik teljesen a célfelületi régióra, hanem elérheti a szubsztrát felületét, tovább növelve az ionkoncentrációt a lerakódási területen, és megemelkedik a szubsztrát ionáramsűrűsége, jellemzően 5 mA/cm² fölé. Ily módon a porlasztó forrás egyben ionforrásként is működik, bombázva a hordozó felületét. A szubsztrát ionnyaláb áramsűrűsége arányos a cél áramsűrűséggel. A megnövekedett céláram-sűrűség nagyobb lerakódási sebességet eredményez, míg a megnövekedett szubsztrát ionnyaláb áramsűrűsége bizonyos bombázó hatást biztosít a lerakott filmfelületen.
A kiegyensúlyozatlan magnetron porlasztó ionbombázás megtisztíthatja a munkadarabon lévő oxidréteget és egyéb szennyeződéseket a bevonás előtt, aktiválhatja a munkadarab felületét, és pszeudo{0}}diffúziós réteget képezhet a munkadarab felületén, ami javítja a film és a munkadarab felülete közötti tapadást. A bevonási folyamat során az energetikai töltésű részecskék bombázása érheti el a film módosításának célját. Például az ionbombázás hajlamos a lazán kötődő és kiálló részecskék leválasztására a filmről, megszakítva a film kristályos vagy kondenzált állapotának domináns növekedését, ezáltal sűrűbb, egyenletesebb és egyenletesebb filmet hoz létre, és alacsonyabb hőmérsékleten nagy teljesítményű bevonatokat rakhat le.
A kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztásos vákuumleválasztási technológia alkalmazása megoldotta a kiegyensúlyozott magnetronporlasztás során fellépő sűrű és összetett filmek lerakódásának problémáját. Nehéz azonban egységes filmeket lerakni összetett hordozókra egyetlen kiegyensúlyozatlan magnetron célpont használatával. Ezen túlmenően, ahogy az elektronok a szubsztrát felé repülnek, egyes elektronok adszorbeálódnak a vákuumkamra falán, ahogy a mágneses térerősség gyengül, ami az elektron- és ionkoncentráció csökkenéséhez vezet. Ennek megoldására a kutatók több-célpontú kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztó rendszereket fejlesztettek ki, hogy kiküszöböljék az egy-célpontú kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztás hiányosságait. A több-célú kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztási rendszerek feloszthatók zárt mágneses térrel kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztásra, ahol a szomszédos mágneses pólusok egymással ellentétesek, és tükör mágneses térrel kiegyensúlyozatlan magnetronporlasztásra, ahol a szomszédos mágneses pólusok azonosak egymással, amint az ábrán látható a kettős{-}tükrös mágneses mező és a dupla mágneses mező és a dupla mágneses térben.
A zárt-mező nem-egyensúlyi célpárok és a tükör célpárok mágneses téreloszlását összehasonlítva látható, hogy a mágneses térkülönbség a célfelület közelében nem jelentős. A belső és külső mágneses pólusok közötti keresztirányú mágneses tér behatárolja az elektronokat, és erősen ionizált plazmakatódot képez. Ezen a tartományon belül a pozitív ionok erősen porlasztják és marják a célfelületet, nagyszámú célrészecskét szórva ki, amelyek a szubsztrát felülete felé repülnek. A belső és a külső gyűrű mágneses pólusainál, különösen az erősebb külső gyűrű mágneses pólusainál a longitudinális mágneses tér dominál, amely a másodlagos elektronok fő csatornájává válik a célfelületről való kijutáshoz.
Ez lesz a töltött részecskéknek a bevonat területére történő szállításának fő csatornája. A zárt mágneses mezők és a tükörmágneses mezők mágneses téreloszlásának összehasonlítása a bevonat területén jelentős különbséget mutat. Tükör célpárok esetében a két célmágneses mező közötti kölcsönös taszítás miatt a hosszanti mágneses mezők a bevonat területétől (vákuumkamra falától) kifelé hajlanak, aminek következtében az elektronok a vákuumkamra falához vezetnek és elvesznek, így csökken az elektronok, majd az ionok teljes száma.
Mivel a tükör mágneses tér módszere nem tudja hatékonyan behatárolni az elektronokat, a plazmaporlasztás hatékonysága nem javul. Ezzel szemben egy zárt mágneses tér nem-egyensúlyi célpár hosszirányú mágneses tere zárva van a bevonat területén. Amíg a mágneses térerősség elegendő, addig az elektronok csak a bevonat területe és a két célpont között mozoghatnak, elkerülve az elektronvesztést, és ezáltal növelve az ionkoncentrációt a bevonat területén, jelentősen javítva a porlasztási hatékonyságot.
