DC-magnetronförstoftning är en av flera typer av förstoftning, vilket är en metod för fysisk ångavsättning av tunna filmer av ett material på ett annat material. De vanligaste sputterdeponeringsmetoderna som användes 2011 är jonstråleförstoftning, diodförstoftning och DC-magnetronförstoftning. Sputtering har en mängd olika vetenskapliga och industriella användningsområden och är en av de snabbast växande produktionsprocesserna som används inom modern tillverkning.
Mycket enkelt sker sputtering i en vakuumkammare, där ett ämne bombarderas med joniserade gasmolekyler som tränger undan atomer från ämnet. Dessa atomer flyger iväg och träffar ett målmaterial, som kallas ett substrat, och binder till det på atomnivå, vilket skapar en mycket tunn film. Denna sputteravsättning görs på atomär nivå, så filmen och substratet har en praktiskt taget okrossbar bindning och processen ger en film som är enhetlig, extremt tunn och kostnadseffektiv.
Magnetroner används i förstoftningsprocessen för att hjälpa till att kontrollera vägen för de förskjutna atomerna som flyger slumpmässigt runt vakuumkammaren. Kammaren är fylld med en lågtrycksgas, ofta argon, och flera högspänningsmagnetronkatoder placeras bakom beläggningsmaterialmålet. Högspänning strömmar från magnetronerna över gasen och skapar högenergiplasma som träffar beläggningsmaterialets mål. Kraften som genereras av dessa plasmajoner får atomer att stöta ut från beläggningsmaterialet och binda till substratet.
Atomerna som stöts ut i förstoftningsprocessen flyger vanligtvis genom kammaren i slumpmässiga mönster. Magnetroner producerar högenergimagnetiska fält som kan placeras och manipuleras för att samla upp och innehålla den genererade plasman runt substratet. Detta tvingar de utstötta atomerna att vandra förutsägbara vägar till substratet. Genom att kontrollera atomernas väg kan filmavsättningshastigheten och tjockleken också förutsägas och kontrolleras.
Genom att använda DC-magnetronförstoftning kan ingenjörer och forskare beräkna tider och processer som behövs för att producera specifika filmkvaliteter. Detta kallas processtyrning, och det gör att denna teknik kan användas av industrin i masstillverkningsoperationer. Sputtering används till exempel för att skapa beläggningar för optiska linser som används i föremål som kikare, teleskop och infraröd- och mörkerseendeutrustning. Datorindustrin använder cd- och dvd-skivor som tillverkats med hjälp av sputtringsprocesser, och halvledarindustrin använder sputtering för att belägga många typer av chips och wafers.
Moderna högeffektiva isolerade fönster använder glas som belagts med sputtering, och många hårdvara, leksaker och dekorativa föremål tillverkas med denna process. Andra industrier som använder sputtering inkluderar flyg-, försvars- och fordonsindustrin, medicin-, energi-, belysnings- och glasindustrin och många andra. Trots sin redan breda användning fortsätter industrin att hitta nya användningsområden för DC-magnetronförstoftning.