Тонкие пленки углерода: выращивание пучками заряженных частиц, фазообразование, строение и свойства

• Автор: Семенова, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 113 с. : ил

Введение
Глава 1. Критический анализ методов выращивания тонких углеродных пленок. Строение и свойства выращенных пленок

1.1. Химическое вакуумное осаждение из углеводородов

в плазме электрического разряда

1.2.Выращивание углеродных пленок распылением и

облучением пучками заряженных частиц.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Разработка оборудования распыления пучком ионов в вакууме на основе разряда с холодным полым катодом

2. 1. Генерирование ионного пучка

2. 2. Плазменный источник ионов на основе магнетронного разряда с холодным полым катодом

2. 3. Электровакуумная установка.

Выводы к главе 2.
Глава 3. Исследование выращивания тонких пленок углерода
пучками заряженных частиц
3. 1. Распыление ионным пучком.
3. 2. Двустадийное выращивание.
3. 3. Распыление и облучение ионным пучком.
Выводы к главе 3.
Глава 4. Фазообразованис, строение и свойства тонких пленок углерода.
4. I. Фазообразование
4. 2. Автоэмиссионные свойства тонких углеродных пленок
4.3. Размерная обработка алмазных слоев
Выводы к главе 4.
Заключение
Литерату ра.
ВВЕДЕНИЕ


Результаты диссертационной работы служат основой для дальнейшего совершенствования электровакуумного оборудования и реализуемых с его помощью экологически чистых высокоэффективных технологий создания новых структур на тонких пленках в современной электронике. Достоверность и обоснованность полученных результатов подтверждается удовлетворительным согласием теоретических оценок и экспериментальных результатов хорошим совпадением экспериментальных данных, полученных по различным методикам непротиворечивостью полученных экспериментальных данных и выводов с результатами других исследователей систематическим характером экспериментальных исследований использованием современных экспериментальных методик и современных методов исследования поверхности практической реализацией научных положений и выводов при создании плазменного источника заряженных частиц, электровакуумной установки и технологии выращивания гонких пленок углерода распылением ионными пучками и их использованием в практической электронике. Предложенная газоразрядная электродная структура позволяет существенно расширить область применений низковольтного тлеющего разряда низкого давления, благодаря снижению напряжения горения и достижения пропорционального приращения плотности эмитирующей плазмы в диапазоне роста разрядных токов 0,2 А. Важность этих параметров особенно существенно проявляется в режиме длительного 2 часов сильноточного до 2 А непрерывного горения разряда с сохранением формы и размеров катодных электродов. Результаты исследования магнетронного разряда с полым катодом привели к созданию нового типа эффективного технологического плазменного источника заряженных частиц с улучшенными электрофизическими параметрами и созданию на его основе электровакуумной установки технологического назначения, нашедшей использование в получении тонких пленок углерода и расширивших область технологического применения пучков заряженных частиц. Результаты диссертационной работы внедрены в ОАО Центральный научноисследовательский технологический институт Техномаш Москва электровакуумная установка нанесения тонких пленок ионным распылением ВосточноСибирском государственном технологическом университете плазменный источник ионов электровакуумная установка экспонируется на постоянно действующей выставке разработок СО РАН Новосибирск и экспонировалась на международной выставке в Китае Харбин, . Второй премией в конкурсе научных работ молодых ученых и аспирантов на I Конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики УланУдэ, . В. Реализация условий пропорционального роста плотности прикатодной эмитирующей плазмы позволяет использовать такой низковольтный режим горения разряда для создания сильноточных источников заряженных частиц с высокой эффективностью преобразования тока разряда в ток эмиссии с плотностью электронной эмиссии до 0 Асм2 и ионной до 0,2 Асм2. Технологический источник заряженных частиц на основе разряда низкого давления с холодным полым катодом, обладающий совокупностью факторов, обуславливающих возможность его использования для выращивания тонких пленок углерода различных структурных модификаций распылением и облучением пучками ионов и электронов. Наиболее эффективными процессами выращивания тонких пленок углерода со структурами алмаза, алмазоподобного углерода и карбина при низких температурах и давлениях является распыление графита ионным пучком и воздействие на структуру углеродного конденсата либо ионпым пучком одностадийный режим, либо электронным пучком двустадийный режим. Одностадийный режим распыления графита и облучения наращиваемой углеродной пленки может быть реализован одним ионным пучком наклонным падением на мишень и касательным на ростовую поверхность. Осуществление условий роста углеродных пленок различных структурных модификаций пучками заряженных частиц позволяют рациональным образом решить задачу размерной обработки ростовой поверхности в едином технологическом цикле с процессом выращивания для создания функциональных элементов электронной техники. Апробация работы.