В данной работе впервые представлены результаты магнетронного распыления неохлаждаемой керамической мишени ZnO в атмосфере кислорода. При высоких плотностях разрядного тока (j > 60 мА/см2) мишень разогревается до температуры более 1000 оС. Приведены характерные изображения рельефа поверхности мишени, полученные с помощью растровой электронной микроскопии. В зоне эрозии мишени формируется характерная морфология, а в областях, примыкающих к ней (край и центр мишени) наблюдается формирование рельефа в виде специфических кристаллических структур, форма и размеры которых зависят от давления рабочего газа в системе и температуры мишени. Предполагается, что к процессам каскадного распыления, характерным для распыления охлаждаемых мишеней, при распылении «горячих» мишеней добавляются радиационно-ускоренные процессы диффузии и испарения.
В данной работе приведены результаты по осаждению и исследованию конденсата оксида цинка на монокристаллических подложках сапфира базисной ориентации, помещаемых на поверхность «горячей» мишени ZnO и на водоохлаждаемое основание магнетрона вблизи мишени (метод магнетронного распыления на постоянном токе). На подложках, расположенных на краю «горячей» мишени, формируется плотный массив нитевидных кристаллов (НК) ZnO, ориентированных перпендикулярно подложке. Конденсат ZnO на подложках, помещенных на магнетрон, представляет собой сплошную пленку с хорошо развитой поверхностью, по структурному совершенству заметно уступающей массиву НК ZnO. Данные факторы могут служить стимулом для дальнейшего изучения процессов формирования НК ZnO (без катализатора) на различных подложках, помещенных на поверхность «горячей» мишени ZnO в областях вне зоны эрозии мишени при изменении технологических параметров (состав рабочего газа и его давление, мощность и др.) в широких пределах. При масштабировании процесса распыления «горячих» мишеней станет возможным получение НК ZnO на подложках большей площади (десятки квадратных сантиметров), что важно для практических применений.