Tạo màng bằng kỹ thuật phún xạ (Sputtering) hay phún xạ catốt (Cathode Sputtering) là một trong những kỹ thuật tạo màng bằng phương pháp lắng đọng pha hơi vật lý (Physical vapor deposition - PVD), kỹ thuật này dựa vào nguyên lý truyền động năng, bằng cách dùng các ion khí hiếm được gia tốc dưới tác dụng của điện trường, bắn phá bề mặt vật liệu từ bia vật liệu, truyền động năng cho các nguyên tử bị bứt ra từ bề mặt bia vật liệu này bay về phía đế và lắng đọng trên đế [26].
Hình 0.21. Hệ thống phún xạ
Khác với phương pháp bốc bay nhiệt, phún xạ không làm cho vật liệu bị bay hơi do nhiệt sinh ra thông qua quá trình đốt nóng mà thực chất là quá trình truyền động năng. Vật liệu nguồn được tạo thành dưới dạng các tấm bia (target) và được đặt tại điện cực (thường là catốt), trong buồng được hút chân không cao và nạp khí hiếm với áp suất thấp (cỡ 10-2 mbar). Dưới tác dụng của điện trường, các nguyên tử khí hiếm bị ion hóa, tăng tốc và chuyển động về phía bia với tốc độ lớn và bắn phá bề mặt bia, truyền động năng cho các nguyên tử vật liệu tại bề mặt bia. Các nguyên tử được truyền động năng sẽ bay về phía đế và lắng đọng trên đế. Các nguyên tử này được gọi là các nguyên tử bị phún xạ. Như vậy, cơ chế của quá trình phún xạ là va chạm và trao đổi xung lượng.
Sự phóng điện được đảm bảo khi những điện tử được gia tốc, liên tục ion hóa các nguyên tử khí hiếm tạo ra các ion mới thông qua quá trình va chạm. Phần lớn các ion của các khí trơ được dùng cho sự bắn phá bề mặt bia vật liệu vì chúng không gây ra những phản ứng hóa học với các nguyên tử vật liệu cấu thành bia (bia vật liệu không
bị ăn mòn hóa học). Bia thường đặt ở Catốt, chịu sự bắn phá của các ion dương (ion khí hiếm) nên còn gọi là phún xạ Catốt.