Под утицајем међусобно окомитих електромагнетних поља, електрони се крећу циклоидно и везују се за површину мете, што продужава њихову путању у плазми и повећава њихово учешће у процесу судара и јонизације молекула гаса, јонизујући више јона и побољшавајући брзину јонизације гаса. Пражњење се може одржавати чак и под нижим притиском гаса. Стога, магнетронско распршивање не само да смањује притисак гаса током процеса распршивања, већ и побољшава ефикасност распршивања и брзину таложења.
Међутим, балансирано магнетронско распршивање такође има своје недостатке. На пример, због магнетног поља, електрони генерисани усијаним пражњењем и распршени секундарни електрони су чврсто ограничени у близини површине мете паралелним магнетним пољем. Регион плазме је снажно ограничен на површину од приближно 60 мм на површини мете. Како се растојање од површине мете повећава, концентрација у плазми се брзо смањује. У овом тренутку, радни предмет се може поставити само у опсегу од 50–100 мм на површини мете магнетрона да би се побољшао ефекат јонског бомбардовања.
Ова кратка ефективна површина премаза ограничава геометријске димензије радног предмета који се облаже, чинећи га неприкладним за веће радне предмете или оптерећења пећи, чиме се ограничава примена технологије магнетронског распршивања. Штавише, током балансираног магнетронског распршивања, избачене циљне честице имају нижу енергију, што доводи до слабе снаге везивања филма-супстрата. Ниско-депоновани атоми имају малу покретљивост на површини супстрата, лако формирајући порозне, грубе, стубасте танке филмове. Док повећање температуре радног предмета може побољшати структуру и својства филма, у многим случајевима сам материјал радног предмета не може да издржи потребну високу температуру.
Појава неуравнотеженог магнетронског распршивања делимично превазилази горенаведене{0}}недостатке. Усмерава плазму са површине катоде у опсегу од 200-300 мм испред мете за распршивање, урањајући супстрат у плазму, као што је приказано на слици. На овај начин, с једне стране, распршени атоми и честице се таложе на површини супстрата и формирају танак филм; са друге стране, плазма бомбардује супстрат одређеном енергијом, делујући као агенс за таложење уз помоћ снопа јона{5}}, значајно побољшавајући квалитет филма.
Неуравнотеженосистеми за магнетронско распршивањеимају две структуре. Један тип има већу јачину магнетног поља у језгру него у спољашњем прстену, а линије магнетног поља нису затворене, повлачећи се према зиду вакуумске коморе, што резултира ниском густином плазме на површини супстрата. Због тога се овај метод ретко користи. Друга метода укључује јачину магнетног поља спољашњег прстена већу од јачине магнетног поља језгра. Линије магнетног поља не формирају потпуно затворену петљу, при чему се неке од линија магнетног поља спољашњег прстена протежу до површине супстрата. Ово омогућава неким секундарним електронима да побегну из области циљне површине дуж линија магнетног поља и сударају се са неутралним честицама, јонизујући их.
Плазма више није у потпуности ограничена на подручје циљне површине, већ може доћи до површине супстрата, даље повећавајући концентрацију јона у области таложења и подижући густину струје јона супстрата, обично достижући изнад 5 мА/цм². На овај начин, извор распршивања такође делује као извор јона који бомбардује површину супстрата. Густина струје снопа јона супстрата је пропорционална циљној густини струје. Повећана густина струје циља доводи до веће стопе таложења, док повећана густина струје јонског снопа супстрата обезбеђује одређени ефекат бомбардовања на површини депонованог филма.
Неуравнотежено јонско бомбардовање магнетронским распршивањем може да очисти слој оксида и друге нечистоће на радном предмету пре премаза, активира површину радног предмета и формира псеудо{0}}дифузиони слој на површини радног предмета, што помаже да се побољша приањање између филма и површине радног предмета. Током процеса облагања, бомбардовањем енергетских наелектрисаних честица може се постићи сврха модификације филма. На пример, јонско бомбардовање има тенденцију да одлепи лабаво везане и избочене честице са филма, прекидајући доминантан раст кристалног или кондензованог стања филма, чиме се производи гушћи, уједначенији и уједначенији филм, и може да нанесе премазе високих{3}}перформанси на нижим температурама.
Примена технологије вакуумског таложења неуравнотеженог магнетронског распршивања решила је проблем наношења густих и сложених филмова који се сусрећу у балансираном магнетронском распршивању. Међутим, тешко је депоновати униформне филмове на сложене подлоге користећи једну неуравнотежену мету магнетрона. Штавише, како електрони лете према супстрату, неки електрони се адсорбују на зидове вакуумске коморе како јачина магнетног поља слаби, што доводи до смањења концентрације електрона и јона. Да би решили ово, истраживачи су развили више{3}}системе за неуравнотежено магнетронско распршивање како би се превазишли недостаци једноциљаног неуравнотеженог магнетронског распршивања. Системи за неуравнотежено магнетронско распршивање са више-циља могу се поделити на неуравнотежено магнетронско распршивање затвореног магнетног поља са суседним магнетним половима супротним један другом и неуравнотежено магнетронско распршивање у огледалу са суседним магнетним половима који су идентични један другом, као што је приказано на слици за двоструко-} магнетно поље са двоструким{7}}} и циљно магнетно поље затвореног огледала{8.
Упоређујући дистрибуције магнетног поља неравнотежних парова циљева затвореног-поља- и парова зрцалних мета, може се видети да разлика у магнетном пољу није значајна у близини површине мете. Попречно магнетно поље између унутрашњег и спољашњег магнетног пола ограничава електроне, формирајући високо јонизовани плазма катодни регион. Унутар овог региона, позитивни јони снажно распршују и угризају циљну површину, распршујући велики број циљних честица које лете према површини супстрата. На магнетним половима унутрашњег и спољашњег прстена, посебно на јачим магнетним половима спољашњег прстена, уздужно магнетно поље доминира, постајући главни канал за секундарне електроне да побегну од површине мете.
Ово постаје главни канал за транспорт наелектрисаних честица до подручја премаза. Поређење дистрибуције магнетног поља затворених магнетних поља и магнетних поља огледала унутар површине премаза открива значајну разлику. За парове зрцалних мета, због међусобног одбијања између два циљна магнетна поља, уздужна магнетна поља су принуђена да се савијају напоље од површине превлаке (зид вакуумске коморе), што доводи до тога да се електрони воде до зида вакуумске коморе и губе, чиме се смањује укупан број електрона, а потом и јона.
Пошто метода магнетног поља огледала не може ефикасно да ограничи електроне, ефикасност распршивања плазме није побољшана. Насупрот томе, уздужно магнетно поље затвореног магнетног поља не-неравнотежног пара циљног пара је затворено унутар површине премаза. Све док је јачина магнетног поља довољна, електрони се могу кретати само између површине превлаке и две мете, избегавајући губитак електрона и на тај начин повећавајући концентрацију јона у области премаза, значајно побољшавајући ефикасност распршивања.
