Структурные особенности и оптические свойства тонких слоев аморфного гидрогенезированного углерода

• Автор: Коншина, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 250 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Обозначения и сокращения
Введение
I Глава Кинетика СУТ>-процесса осаждения пленок
аморфного гидрогенизированного углерода в плазме тлеющего разряда на постоянном токе
Введение
1.1. Устройство для осаждения пленок в плазме тлеющего разряда и его характеристики
1.2. Факторы, влияющие на скорость осаждения пленок а-С:Н
1.2Л. Влияние параметров тлеющего разряда
1.2.2. Осаждение пленок из смеси паров углеводорода с инертным газом
1.2.3. Влияние проводимости подложки
1.3. Влияние скорости осаждения на оптические постоянные пленок а-С:Н
Выводы
II Глава Структурные особенности пленок аморфного
гидрогенизированного углерода
2.1. Исследование структуры ближнего порядка
2.2. Исследование полосы поглощения валентных колебаний СН-групп
2-3. Оценка содержания связанного водорода в пленках а-С:Н
2.4. Исследование наноструктуры пленок а-С:Н
2.4.1. Особенности резонансных спектров КР пленок
2.4.2. Изменения в адсорбционных спектрах пленок при отжиге
2.5. Анализ результатов и моделирование структуры пленок а-С:Н

2.6. Исследование наноструктуры поверхности
тонких слоев а-С:Н методом декорирования островковыми пленками серебра
Выводы
III Глава Поглощение в видимой области спектра и
электронная структура тонких пленок а-С:Н
3.1. Современные представления об атомной и электронной 67 структуре аморфного углерода
3.2. Определение ширины оптической щели пленок а-С:Н
3.3. Спектры поглощения в интервале длин волн
400-2400 нм и влияние на них условий получения пленок а-С:Н
3.4. Корреляция изменений в спектрах электронного
поглощения со спектрами КР пленок
3.5. Соотношение параметров спектров поглощения пленок
а-С:Н с шириной оптической щели Тауца
3.6. Корреляция оптических и электрических свойств
пленок а-С:Н
Выводы
IV Глава Особенности колебательных спектров пленок а-С:Н
Введение
4.1. Колебательные спектры пленок а-С:Н, полученных в
ацетиленовой плазме тлеющего разряда
4.2. Сравнение колебательных спектров пленок а-С:Н,
полученных из разных углеводородов
4-3. Интерпретация особенностей ИК спектров МНПВО
пленок а-С:Н
4.4. Исследование дисперсии оптических постоянных
пленок а-С:Н в ИК области спектра
Выводы ^
V Глава Взаимодействие интенсивного лазерного ИК
излучения с защитными покрытиями на основе а-С:Н
Введение

5.1. Сравнение оптических характеристик медных зеркал с покрытием а-С:Н и без него
5.2. Влияние свойств покрытия а-С:Н на порог оптического пробоя медных зеркал
5.3. Расчет температуры поверхности медного зеркала с покрытием в пятне облучения импульсным ИТС излучением и порога разрушения покрытия в зависимости от его толщины для случая нарушенного адгезионного контакта с зеркалом
5.4. Механизм оптического пробоя вблизи поверхности медного зеркала с покрытием а-С:Н
Выводы
VI Глава Физико-химическое взаимодействие слоев
аморфного гидрогенизированного углерода с жидкими кристаллами
Введение
6.1. Слои а-С:Н, формирующие гомогенную ориентацию жидких кристаллов
6.2. Начальный угол наклона директора в ЖК ячейках с ориентирующими слоями а-С:Н
6.3. Исследование рельефа поверхности ориентирующих слоев
6.4. Молекулярная структура и адсорбционные свойства ориентирующих слоев, полученных с помощью плазмы тлеющего разряда
6.5. Исследование ориентации жидких кристаллов с помощью поляризационной ИК спектроскопии МНПВО
6.6. Гомеотропная ориентация нематического ЖК на поверхности слоев полученных в плазме
Выводы
VII Глава Поверхностная энергия ориентирующих слоев и
влияние ее на межфазное взаимодействие с жидкими кристаллами
7.1 Краевые углы смачивания и поверхностная энергия

полученных из паров различных углеводородов, что не возможно без исследования структурных особенностей пленок и корреляции их с условиями получения.
Выводы
Особенностью исследованного СУТ)-процесса в плазме тлеющего разряда на постоянном токе является инициирование и поддержания тлеющего разряда при более низких давлениях благодаря применению магнетронной плазмы, локализованной вблизи анода устройства. Рабочее давление в этом СУИ-процессе при получении пленок на основе а-С:Н можно изменять в широком интервале,от 0,1 до 0,004 Па, что на порядок величины ниже рабочих давлений, характерных для обычных диодных систем на постоянном токе и ВЧ потенциале.
Исследования кинетики СУО-процесса конденсации пленок позволили установить закономерности изменения скорости осаждения пленок а-С:Н в зависимости от параметров тлеющего разряда: межэлектродного напряжения, мощности и давления газа, а также относительного содержания паров инертного газа в смеси с углеводородом, и проводимости поверхности подложки. Результаты исследований свидетельствуют о широких возможностях управления кинетикой1 СУО-процесса при инициировании и поддержании тлеющего разряда с использованием магнетронной плазмы.
С помощью метода многоугловой эллипсометрии определены показатели преломления и поглощения пленок а-С:Н на длине волны 632,8 нм и показано влияние на них исходного углеводорода и условий С УО-процесса в плазме. Наблюдаемые различия оптических постоянных пленок, полученных из паров ацетилена, толуола и октана связаны с различной способностью молекул углеводородов к ионизации в плазме тлеющего разряда. Результаты исследований- показали, что варьируя скорость в интервале от 0,25 до ~5 А/с можно получать пленки а-С:Н с показателями преломления от 2,4 до 1,55, т.е.