Reaktiivinen sputterointi on muunnelma plasman sputterointiprosessista, jota käytetään ohutkalvon kerrostamiseen substraattimateriaalille. Tässä prosessissa kohdemateriaali, kuten alumiini tai kulta, päästetään kammioon, jossa on positiivisesti varautuneesta reaktiivisesta kaasusta valmistettu ilmakehä. Tämä kaasu muodostaa kemiallisen sidoksen kohdemateriaalin kanssa ja saostuu substraattimateriaalille yhdisteenä.
Vaikka normaali plasmasuihkutus tapahtuu tyhjiökammiossa, joka on tyhjennetty ilmakehästä, reaktiivinen sputterointi tapahtuu tyhjiökammiossa, jossa on matalapaineinen ilmakehä, joka koostuu reaktiivisesta kaasusta. Koneen erikoispumput poistavat normaalin ilmakehän, joka koostuu hiilestä, hapesta ja typestä muiden hivenaineiden joukosta, ja täyttävät kammion kaasulla, kuten argonilla, hapella tai typellä. Reaktiivisen ruiskutusprosessin reaktiivisella kaasulla on positiivinen varaus.
Kohdemateriaali, kuten titaani tai alumiini, vapautetaan sitten kammioon, myös kaasun muodossa, ja altistetaan korkean intensiteetin magneettikentälle. Tämä kenttä muuttaa kohdemateriaalin negatiiviseksi ioniksi. Negatiivisesti varautuneen kohdemateriaalin vetovoima on positiivisesti varautunut reaktiivinen materiaali, ja nämä kaksi elementtiä sitoutuvat ennen laskeutumista alustalle. Tällä tavalla ohuita kalvoja voidaan valmistaa yhdisteistä, kuten titaaninitridi (TiN) tai alumiinioksidi (Al2).
Reaktiivinen ruiskutus lisää suuresti nopeutta, jolla yhdisteestä voidaan tehdä ohut kalvo. Vaikka perinteinen plasmasuihkutus on tarkoituksenmukaista, kun luodaan ohut kalvo yhdestä elementistä, yhdistelmäkalvojen muodostuminen kestää kauan. Kemikaalien pakottaminen sitoutumaan osana ohutkalvoprosessia nopeuttaa niiden laskeutumisnopeutta alustalle.
Reaktiivisen sputterointikammion sisäistä painetta on hallittava huolellisesti ohutkalvon kasvun maksimoimiseksi. Alhaisissa paineissa kalvon muodostuminen kestää kauan. Korkeissa paineissa reaktiivinen kaasu voi ”myrkyttää” kohdepinnan, jolloin kohdemateriaali saa negatiivisen varauksensa. Tämä ei ainoastaan vähennä ohuen kalvon kasvunopeutta alla olevalle alustalle, vaan myös lisää myrkytysnopeutta; Mitä vähemmän negatiivisia hiukkasia on, sitä vähemmän kemiallisia sidoksia ne voivat muodostaa positiivisesti varautuneen reaktiivisen kaasun kanssa, ja sitä enemmän reaktiivista kaasua on myrkyttää kohdepinta. Järjestelmän paineen valvonta ja säätäminen auttaa estämään tämän myrkytyksen ja mahdollistaa ohuen kalvon kasvamisen nopeasti.