Đây là phương pháp rất thông dụng do những ưu điểm nổi trội của nó. Phương pháp này có thể dùng để bốc bay các hợp chất. Vật liệu được bốc bay do sự bắn phá của các ion khí trơ tạo thành từ trạng thái plasma giữa anốt và catốt. Chính vì vậy, các nguyên tử bốc bay có năng lượng rất lớn và do đó có thể bám dính vào đế tốt. Hơn nữa, do các nguyên tử thoát khỏi từ bề mặt với xác suất như nhau nên
màng tạo thành rất đúng hợp thức và có độ đồng đều cao. Ta có thể phân phương pháp phún xạ thành một số loại sau:
- Phún xạ một chiều: Trong phương pháp này người ta sử dụng hệ chỉnh lưu điện thế cao áp (đến vài kV) làm nguồn cấp điện áp một chiều đặt trên hai điện cực trong chuông chân không. Bia phún xạ chính là catôt phóng điện, tùy thuộc vào thiết bị mà diện tích bai nằm trong khoảng 10 đến vài trăm cm2. Anôt có thể là đế hoặc toàn bộ thành chuông chân không. Điện tử thứ cấp phát xạ từ catôt được gia tốc trong điện trường cao áp, chúng ion hóa các nguyên tử khí do đó tạo ra lớp plasma. Các khí Ar+ bị hút về catôt bắn phá lên vật liệu làm bật các nguyên tử ra khỏi bề mặt catôt. Tuy nhiên hiệu xuất phún xạ trong trường hợp này là rất thấp. ngày nay phương pháp này hầu như không được sử dụng trong chế tạo màng.
Hình 1.13. Sơ đồ phương pháp phún xạ một chiều DC
- Phún xạ RF: Trong phương pháp này thế đặt vào hai đầu điện cực là thế xoay chiều, với các vật liệu cách điện có trở kháng lớn thì phương pháp phún xạ một chiều không sử dụng được do có sự hình thành thế ngược ngăn dòng ion đập vào bia vật liệu. Để khắc phục hiện tượng đó ta có phương pháp phún xạ RF (phún xạ xoay chiều dùng dải tần sóng radio). Phương pháp này có nhiều ưu diểm hơn so với phún xạ một chiều tuy nhiên hiệu xuất phún xạ vẫn chưa cao
nên ngày nay cũng ít sử dụng.
Hình 1.14. Sơ đồ phương pháp phún xạ RF
- Phương pháp phún xạ Magnetron: Để nâng cao hiệu suất bốc bay trong phún xạ RF người ta đã tác động từ trường vào chuyển động của điện tử để tăng quãng đường của điện tử làm tăng hiệu suất ion hóa do đó hiệu suất bốc bay tăng khi không cần phải tăng áp suất khí. Magntron là hệ thiết bị tạo ra sự phóng điện trong điện trường có sử dụng nam châm. Ngay từ những năm 70 magnetron đã được thiết kế sử dụng trong các hệ phún xạ cao áp và cao tần để tăng tốc độ phún xạ. Magnetron là sự phóng điện tăng cường nhờ từ trường của các nam châm vĩnh cửu đặt cố định dưới bia catôt. Sự phóng điện magnetron với việc kích thích bằng cao áp một chiều hay cao tần có hiệu xuất cao hơn hẳn so với trường hợp phóng điện không dùng từ trường của các nam châm.