автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Модификация электрофизических свойств пленки полиэтилентерефталата ионно-плазменным осаждением наноразмерных покрытий на основе углерода

На правах рукописи

ФЕДОРОВА СВЕТЛАНА СТАНИСЛАВОВНА

МОДИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПЛЕНКИ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА ИОННО-ПЛАЗМЕННЫМ ОСАЖДЕНИЕМ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДА

На правах рукописи

ФЕДОРОВА СВЕТЛАНА СТАНИСЛАВОВНА

МОДИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПЛЕНКИ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА ИОННО-ПЛАЗМЕННЫМ ОСАЖДЕНИЕМ НАНОРАЗМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДА

Специальность 05.27.06 - Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной

техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в ГОУ ВПО «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

Елинсон Вера Матвеевна Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Белянин Алексей Федорович доктор технических наук, доцент Жуков Андрей Александрович Ведущая организация - Государственный научно-исследовательский институт вакуумной техники им. С.А. Векшинского

«/» (¡ия/тй.

.Защитадиссертации состоится «/ » ¿¿Сш1/ЛМ, 2005 года в 'У часов на заседании Диссертационного Совета 212.110.01 в «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу: 109240, г. Москва, Берниковская набережная, д. 14, ауд. ■

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «МАТИ» -Российского государственного технологического университета им.

Автореферат разослан « » иМС^ЛМ. 2005г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д212.110.01, кандидат технических наук, профессор

Баранов П.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Многообразие полимерных композиций и возможность получать на их основе материалы с широким диапазоном физико-химических свойств привели к успешному использованию юс в микроэлектронике и радиотехнике в качестве конструкционного материала. Так, например, для микросистемной техник» требуются конденсаторы различных типов с высокой удельной емкостью, что достигается за счет увеличения рабочих напряжений и диэлектрической проницаемости полимерных пленочных изоляторов между обкладками.

В настоящее время резко растет использование модифицированных полимерных материалов, поскольку модификация электрофизических, механических, оптических и др. свойств полимеров является наиболее быстрым и эффективным способом совершенствования их характеристик.

Современные технологические процессы модификации поверхности и свойств полимерных материалов должны обеспечивать кроме целевой направленности, экологической чистоты и экономической привлекательности еще и возможность создания материалов с более широким спектром свойств.

Большие перспективы в этом отношении представляет использование в качестве модифицирующих слоев наноразмерных покрытий на основе углерода, сформированных ионно-плазменными методами.

Специфика атома углерода состоит в его способности образовывать прочные межатомные связи, характеризующиеся различным типом гибридизации электронных орбиталей. Связи в решетке алмаза характеризуются sр3-гибридизацией орбиталей, тогда как графиту соответствует sр2-гибридизация, а карбину - sp-гибридизация. Варьируя содержание различных форм углерода в покрытии, его толщину или вводя в его состав различные примеси, можно получить большое количество углеродсодержащих соединений с широким набором химических, механических, электрофизических и оптических свойств. Наноструктурирование поверхности, в частности, ионно-плазменная обработка поверхности и нанесение наноразмерных покрытий на основе углерода позволяет еще в большей степени расширить диапазон электрических свойств.

Одним из наиболее востребованных полимеров является полиэтилентерефталатная пленка (ПЭТФ), которая широко применяется в изделиях электронной техники как дешевый диэлектрический и электретный материал. Однако в качестве электретного материала ПЭТФ значительно уступает сегнетоэлектрическим материалам по способности к электризации объема, а как диэлектрический материал имеет достаточно высокое удельное сопротивление, но неустойчив к длительным электрическим нагрузкам в полях более 100 кВ/мм.

В связи с вышеизложенным очевидно, что модификация свойств пленки ПЭТФ наноразмерными покрытиями на основе углерода является актуальной задачей. Кроме того, во многих случаях объемные и поверхностные свойства материалов тесно связаны между собой, и модификация поверхностных свойств может приводить к значительному изменению объемных электрофизических характеристик.

Цель работы - исследование влияния наноразмерного покрытия на основе углерода, нанесенного на поверхность пленки ПЭТФ ионно-плазменным методом, на электрофизические свойства полимера.

Для достижения поставленной цели были решены

следующие задачи:

• Изучение влияния ионных пучков на структуру и свойства поверхности пленки ПЭТФ.

• Исследование химического состава и структуры осажденного наноразмерного покрытия на основе углерода.

• Изучение влияния наноразмерного покрытия на основе углерода на электрофизические свойства пленки ПЭТФ (тангенс диэлектрических потерь, диэлектрическая проницаемость, объемная и поверхностная проводимость образцов, объемный и поверхностный заряд, напряжение пробоя).

• Исследование возможности применение пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода в приборах электронной техники.

Положения, выносимые на защиту:

• Результаты исследования химического состава и электрофизических свойств наноразмерного покрытия на основе углерода, сформированного ионно-стимулированным осаждением из паров циклогексана на поверхности пленки ПЭТФ.

• Изменение диэлектрических характеристик (тангенс угла диэлектрических потерь, диэлектрическая проницаемость) и объемной электропроводности пленки ПЭТФ при нанесении наноразмерного покрытия на основе углерода и его влияние на величину и стабильность аккумулированного в пленке ПЭТФ гомозаряда.

• Влияние наноразмерного покрытия на основе углерода на вероятность перехода металл-диэлектрик.

• Изменение электрической прочности пленки ПЭТФ, модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода.

• Результаты исследования чувствительности электроакустического преобразователя на основе пленки ПЭТФ, модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода.

• Влияние процесса ионно-плазменной модификации поверхности ПЭТФ с помощью наноразмерного покрытия на основе углерода на антибактериальную активность пленки.

Методы получения образцов и исследование их свойств. В

настоящей работе использовались следующие методы:

• Ионно-стимулированное осаждение из газовой фазы - для формирования наноразмерных покрытий на основе углерода на поверхности пленки ПЭТФ;

• электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА) и ИК-Фурье-спектроскопия - для изучения химического состава и структуры образцов;

" сканирующая зондовая микроскопия (в атомно-силовом режиме) - для исследования рельефа поверхности образцов;

• гониометрический метод - для определения контактных углов смачивания и последующего расчета поверхностной энергии образцов;

• метод динамического конденсатора — для исследования величины и знака поверхностного потенциала (ф), характеризующего возникновение зарядов в полимере;

• диэлектрические методы (определение тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости) - для изучения релаксационных переходов в образцах, связанных со смещениями

полярных фрагментов и локализованных зарядов под действием электрического поля;

• метод термостимулированной релаксации заряда (TCP) и термостимулированной деполяризации заряда (ТСД) - для изучения процессов образования и перераспределения зарядов в объёме образцов;

• измерение напряжения мгновенного пробоя - для определения электрической прочности образцов.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые исследовано влияние наноразмерного покрытия на основе углерода, нанесенного на поверхность пленки ПЭТФ ионно-плазменным методом, на объемные электрофизические свойства образца.

Показано, что нанесение покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ приводит к изменению объемных характеристик образца: росту тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, а также к увеличению проводимости пленки ПЭТФ в температурном интервале от 20 до 180°С.

Установлено, что наноразмерные покрытия увеличивают вероятность перехода металл - диэлектрик в электрическом поле, приводя к росту интенсивности инжекции электронов. Вероятность перехода зависит от толщины покрытия: с ростом толщины вероятность перехода уменьшается.

Показано, что при нанесении наноразмерного покрытия на основе углерода в поверхностных слоях пленки ПЭТФ образуется избыточный положительный заряд (~103 нКл/см2), который создает над поверхностью образца сильное электрическое поле напряженностью Вынос на воздух образца ПЭТФ с

нанесенным покрытием приводит к осаждению на поверхности пленки отрицательных ионов из атмосферы и образованию компенсирующего заряда. В результате поверхность пленки состоит из отдельных положительно и отрицательно заряженных областей, заряд которых изменяется в пределах от +5 до -5 нКл/см2.

Практическая ценность работы заключается в следующем: • Модификация поверхности ПЭТФ наноразмерным покрытием на основе углерода толщиной 10-100 нм обеспечивает повышение электрической прочности пленки ПЭТФ толщиной 30 мкм в 1,5-1,7 раза, что позволяет существенно расширить его возможности при использовании в качестве изоляционного материала в изделиях

электронной техники, в частности, в конденсаторах нового поколения.

• Высокие значения электрического заряда, стабильного при температурах до 200°С, позволяют использовать модифицированный полимер в качестве более дешевого чувствительного элемента электромеханических и электроакустических преобразователей. Чувствительность преобразователя, изготовленного с использованием модифицированного ПЭТФ, идентична чувствительности прибора с использованием такого сегнетоэлектрика как поливинилиденфторид, а стоимость преобразователя значительно ниже.

• Модификация поверхности ПЭТФ наноразмерным покрытием на основе углерода ионно-плазменным методом позволяет придать ему бактерицидные свойства, что способствует уменьшению скорости протекания процессов биокоррозии при эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры в экстремальных условиях. Апробация работы и публикации. По результатам работы

опубликовано 16 работ, список которых приведен в конце автореферата. Основные положения, результаты и выводы докладывались и обсуждались на: XXVI-XXX Международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (Москва, 2000-2004 гг.); 5-ом Международном симпозиуме «Алмазные пленки и пленки родственных матриалов» (Харьков, 2002 г.); VIII Международной научно-технической конференции «Высокие технологии в промышленности России» (Москва, 2002 г.); 3-м Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, 2002 г.); IX Научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов «Вакуумная наука и техника» (Судак, 2002 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (Москва, 2002 г.); Международной научно-технической конференции «Тонкие пленки и слоистые структуры» (Пленки-2002) (Москва, 2002 г.); 3-й Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология» (Москва, 2004 г.); Ninth Intern. Conf. of Plasma Suface Engineering (Germany, Garmish-Parbenkircshen, 2004.).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии и приложений.

Общий объем диссертации составляет 157 страниц, включая 8 таблиц, 31 рисунок и 2 приложения. Список литературы содержит 143 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования, сформулированы цели и задачи работы, а также научные положения, выносимые на защиту.

В главе 1 рассматриваются свойства пленки ПЭТФ как полимерного диэлектрика и ее применение, проведен анализ существующих видов структур на основе углерода, методов их получения и обоснование выбора метода формирования углеродной пленки на поверхности полимера. Рассмотрены вопросы взаимодействия поверхности полимера с заряженными частицами газоразрядной плазмы и ионного пучка. Показано, что под воздействием заряженных частиц в полимерном диэлектрике образуется элекгретное состояние, связанное с возникновением гомозаряда в его поверхностном слое. Сформулированы цели и задачи исследования.

Глава 2 посвящена объектам исследования и методам, используемым для синтеза образцов и исследования их свойств: Описаны электрофизические свойства и области применения ПЭТФ. Описан метод ионно-стимулированного осаждения из газовой фазы в парах циклогексана наноразмерного покрытия на основе углерода на полимер, и методы исследования структуры и свойств полученных образцов.

Нанесение наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ производили с помощью ионно-плазменного источника ИИ-4-0,15 из паров циклогексана при ускоряющем напряжении на аноде иуск=3 кВ, токе разряда 1разр=200 мА, токе в катушке соленоида 1с=2 А. Толщина полученных покрытий составляла 10-120 им.

Перед нанесением наноразмерного покрытия образцы подвергали предварительной ионной обработке при

мА в смеси азота и кислорода (воздушной смеси).

Химический состав и структуру образца изучали методом электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА), с помощью рентгеновского фотоэлектронного спектрометра Ribeг SIA-100 с анализатором МАС-2 и методом ИК-Фурье-спектроскопии с

использованием Фурье спектрометра Broker Eduinox 50S в области 400-4000 см1.

Рельеф поверхности определяли с помощью сканирующего зондового микроскопа «ФемтоСкан» в атомно-силовом режиме. Данный метод позволяет оценить шероховатость, размер зерна, площадь реальной поверхности и разницу между реальной и геометрической площадью.

Исследование поверхностных характеристик образцов проводили с помощью измерения краевых углов смачивания по методу лежащей капли. Значения контактных углов получали как среднестатистические из 5-ти экспериментов по 10 измерениям. На основании полученных данных рассчитывали величины полной поверхностной энергии (у), полярного (У) и дисперсионного компонентов (у11).

Величину и знак поверхностного потенциала (<р), характеризующего возникновение зарядов в полимере под действием плазмы, измеряли методом динамического конденсатора на частоте 1кГц в разных областях образца.

Для измерения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь использовали мост переменного тока Р5016 на частотах 1, 5, и 10 кГц в температурном интервале 20+200°С.

Процессы образования и перераспределения заряда в объеме образцов изучали методами термостимулированной релаксации (TCP) и термостимулированной деполяризации (ТСД) заряда. Для измерения токов ТСД образцы поляризовали при 150 и 20°С. После поляризации образца при 150°С, его охлаждали в электрическом поле до 20°С, а затем поле выключали. Токи деполяризации снимали в температурном интервале от 20 до 200°С со скоростью нагрева 4 град/мин.

Для исследования проводимости, процессов накопления и перераспределения заряда (TCP, ТСД), тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости на обе поверхности образца наносили алюминиевые электроды термическим распылением металла в вакууме

При определении величины напряжения пробоя одновременному воздействию переменного электрического поля частотой 50 Гц на воздухе подвергали 14 образцов исходного ПЭТФ и столько же образцов ПЭТФ с пленкой а-С:Н. На обе поверхности образцов наносили круглые электроды диаметром 1,5 см с помощью

проводящей водографитовой суспензии. Для устранения коронных разрядов на краях электродов на образцы с помощью полупроводящего лака на основе карборунда наносили концентрические круги с внутренним диаметром 1,5 см и внешним 4,0 см. Затем образцы помещали в специальную измерительную ячейку между металлическими электродами и поднимали напряжение до их пробоя.

Глава 3 содержит результаты исследований свойств (смачиваемость и поверхностная энергия) и структуры поверхности пленки ПЭТФ, подвергнутой предварительной ионной обработке в смеси азота и кислорода (воздуха). Исследованы химический состав и структура наноразмерного покрытия на основе углерода, синтезированного на поверхности полимера. Предложен феноменологический механизм существенного изменения контактных свойств ПЭТФ за счет разрушения полярных С=О-групп.

С помощью метода ЭСХА установлено, что после ионной обработки в смеси азота и кислорода на поверхности пленки ПЭТФ разрушаются карбонильные группы (С=О). В то же время, общее содержание атомов кислорода практически не меняется. На основе этих данных сделано предположение, что воздействие ионной обработки на карбонильные группы приводит к образованию радикалов с последующей их рекомбинацией с образованием

поперечных С-О-О-С связей.

Подтверждением этого предположения является тот факт, что поверхность пленки становится гидрофобной и характеризуется высокими значениями краевых углов смачивания, низкой величиной полярного компонента поверхностной энергии, связанными с уменьшением количества полярных групп на поверхности ПЭТФ.

Состав наноразмерного покрытия на основе углерода анализировали на основании данных ЭСХА и спектров ИК-поглощения.

Результаты исследований методом ЭСХА показали, что покрытие состоит, в основном, из атомов углерода, образующих С-С связи, и некоторого количества атомов кислорода (12 атом. %).

В ИК-спектре наноразмерного покрытия преобладают полосы поглощения при 2920 и 2860 см"1, связанные с присутствием в структуре полимерных цепей (—СНг—)п (валентные колебания групп СН2), 1420 см'1 (деформационные колебания групп СНг), 1020 см"1 (валентные колебания связи С-С); 740 см'1 (колебания углеродного

скелета). Кроме того, наблюдаются полосы поглощения, относящиеся к циклическим молекулам циклогексана не разрушенным в плазме (1230 см-1 и 840 см'1).

В составе наноразмерного покрытия на основе углерода присутствуют углеродные структуры, не содержащие атомов водорода. Так, например, ИК-поглощение в области 2600-2000 см*1 с разрешенными максимумами при 2340 см'1 и 2090 см'1 совпадает с областью поглощения алмаза. Вероятней всего это аморфная фаза углерода а-С, характеризующаяся тем же координационным числом 4, что и алмаз.

О присутствии кислорода в составе наноразмерного покрытия свидетельствует поглощение в области 1540-1710 см'1, связанные с валентными колебаниями карбонильной группы, находящейся в различных положениях ( ](-СНг-)ц я х , насыщенных кетонах, дикетонах и т.д.)

Изучено влияние наноразмерного покрытия на основе углерода толщиной 10-120 нм на поверхностную и объемную электропроводность, тангенс угла диэлектрических потерь, процессы образования и транспорта заряда в объеме пленки ПЭТФ. Показано, что при осаждения покрытия в поверхностных слоях полимера образуется заряд.

На кривых температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь ПЭТФ наблюдается характерный максимум, связанный с подвижностью сегментов полимерных цепей (рис.1, кривая 2). С ростом частоты электрического поля температурное положение смещается от 123 до 132°С

(рис.2), что объясняется его релаксационной природой. После нанесения наноразмерного покрытия наблюдается рост тангенса угла диэлектрических потерь во всем исследуемом температурном интервале от 20 до 200°С и появление дополнительного максимума расположенного в области более высоких температур и связанного по-видимому с молекулярной подвижностью полимерных цепей (-СНг-)п в покрытии (рис.1, кривая 4). Температурное положение сильно зависит от частоты возбуждающего

поля, что выражается в его смещении от 145 до 230°С при росте частоты от 1 до 10 кГц (рис.2). Энергия активации молекулярной подвижности, связанной с составляет

Нанесение наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ приводит к росту диэлектрической

проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь материала во всем исследуемом диапазоне температур (рис. 1, кривые 1,3). Рост диэлектрической проницаемости связан, вероятно, с ростом объемной электропроводности пленки.

Объемная электропроводность исследуемых образцов измерялась в электрическом поле напряженностью 1х107 В/м в режиме медленного нагрева со скоростью 0,5 град/мин. Перед измерением образец выдерживали в поле 107 В/м при температуре 20°С в течение 3 часов для того, чтобы максимально

Рис. 1 Температурные зависимости диэлектрической проницаемости (1,3) и

тангенса угла диэлектрических потерь ^б) (2,4) для пленки ПЭТФ (1,2) и ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода (3,4) на частоте 1кГц.

Рис. 2. Температурная зависимость тангенса угла диэлектрических потерь пленки ПЭТФ с

наноразмерным покрытием на основе углерода 1кГц (1), 5кГц(2), 10кГц(З).

устранить вклад токов смещения, связанных с изменением положения равновесия полярных фрагментов макромолекул, в электрическую проводимость образца. В этом случае основную роль в проводимости полимера играет транспорт заряда на расстояния, значительно превышающие межатомные.

Объемная электропроводность исходной пленки ПЭТФ в интервале от 20 до 200°С экспоненциально возрастает с ростом температуры в пределах от 10'" до 10'12 Ом"'см'' и характеризуется величиной энергии активации Е,=1,4 эВ.

Поверхностную электропроводность пленки ПЭТФ

измеряли в электрическом поле 3x10' В/м в режиме линейного нагрева со скоростью 0,5 град/мин. Для измерения 05 на одну из поверхностей образца методом вакуумного термического испарения наносили два алюминиевых кольцевых концентрических электрода, разделенных поверхностным слоем исследуемого образца шириной 300 мкм.

Поверхностная электропроводность исходной пленки в исследуемом температурном интервале имеет сложную зависимость от температуры, которую нельзя описать определенным значением энергии активации (рис.3, кривая 1). При температурах 70-90°С на кривой а8 — Т наблюдается перегиб, связанный с резким увеличением молекулярной подвижности в ПЭТФ при температуре стеклования.

Нанесение на поверхность пленки ПЭТФ наноразмерного покрытия на основе углерода приводит к росту образца примерно в два раза во всем исследованном интервале температур, при этом значение энергии активации проводимости оставалось неизменным т.е. после нанесения покрытия механизм электрической проводимости не изменяется.

Поверхностная проводимость пленки ПЭТФ с нанесенным наноразмерным покрытием возрастала на порядок в интервале от 20 до 200° С и характеризовалась более пологой и монотонной (без перегибов) зависимостью от температуры (рис.3., кривая 2), которая связана с процессами переноса заряда в покрытии.

Для оценки наноразмерного покрытия на основе углерода было проведено его осаждение на полированную поверхность проводящей кремниевой пластины. Затем на открытую поверхность покрытия методом вакуумного термического испарения наносили тонкий слой алюминия. Установлено, что наноразмерное покрытие на основе углерода имеет СТ„ порядка Ю^Ом^См'1 и может быть отнесено к полупроводниковым полимерам.

Влияние наноразмерного покрытия на основе углерода на процессы образования и переноса заряда в объеме образцов исследовали методом термостимулированной деполяризации (ТСД).

' При поляризации

образцов во внешнем электрическом поле ЫО7 В/м при 20°С в течение 120 мин на кривых токов ТСД

наблюдались положительные токи, связанные с дипольной поляризацией, и

отрицательные токи,

вызванные инжекцией

электронов из катода и образованием избыточного отрицательного заряда в поверхностных слоях ПЭТФ. Было установлено, что присутствие наноразмерного покрытия на основе углерода приводило к росту

интенсивности отрицательных токов ТСД, связанных с образованием отрицательного гомозаряда в поверхностных слоях образца (рис. 4, кривые 2,3). Как показали исследования, с увеличением толщины покрытия инжекция уменьшалась, т.е. наличие наноразмерного покрытия на основе углерода влияло на структуру перехода металл-диэлектрик.

Поляризация пленки ПЭТФ при 150°С приводила к токам ТСД, имеющим максимумы при 97 и 140°С. Первый максимум связан с дипольно-сегментальной релаксацией, второй - со смещением ионов. Наличие наноразмерного покрытия на основе углерода приводило к значительному уменьшению интенсивности тока ТСД, связанного с р-процессом, характеризующим электронную поляризацию в объеме образца, т.к. из-за достаточно высокой вероятности перехода диэлектрик - метал большая часть инжектированных электронов уходит из диэлектрика и величина гомозаряда при этом резко уменьшается (рис.5).

Для определения величины избыточного положительного заряда образующегося в поверхностных слоях пленки ПЭТФ после предварительной ионной обработки, проводили

термостимулированный разряд образца при210°С (рис. 6).

а и ш ш ш г»

т.*

Рис. 3. Температурные

зависимостиповерхностной проводимости пленки ПЭТФ (1) и пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода.

Рис. 4. Термограммы токов (I) ТСД пленки ПЭТФ (1) и пленки ПЭТФ с

наноразмерным покрытием на основе углерода толщиной 40 нм (2) и 10 нм (3). Температура поляризации 20°С.

т.'с

Рис. 5. Термограммы токов (I) TCP пленки ПЭТФ (1) и пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода толщиной 40 нм. Температура поляризации 150°С.

По результатам термостимулированной релаксации (TCP) была рассчитана величина полного положительного заряда, образованного в объеме образца (величина заряда прямопропорциональна площади под кривой токов TCP):

В ходе предварительной ионной обработки поверхности пленки ПЭТФ образец приобретал положительный заряд, равный 380 нКл/см2. В процессе последующего нанесения наноразмерного покрытия на основе углерода положительный заряд ПЭТФ увеличивался и достигал 2240 нКл/см2. Данный заряд образует сильное электрическое поле напряженностью ~1х109 В/м на расстояниях, сравнимых с линейными размерами образца (до 10 см), что приводит к адсорбции на поверхности пленки отрицательных ионов из атмосферы, образующих компенсирующий заряд. В результате общий заряд поверхности образца, измеренный с помощью

метода динамического

конденсатора, имеет более низкие значения,

меняющиеся в пределах от + 5 до -5 нКл/см2.

В главе 4

рассматриваются возможности применения пленю* ПЭТФ с

наноразмерным покрытием на основе углерода в приборах электронной

техники. В частности, исследовалась электрическая прочность модифицированной пленки ПЭТФ, чувствительность акустического преобразователя на основе модифицированной пленки ПЭТФ и возможность использования модифицированной пленки

Результаты испытаний электрической прочности пленки ПЭТФ толщиной 20 мкм и пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода приведены в таблице. Видно, что нанесение на поверхность пленки наноразмерного покрытия толщиной 10-120 им приводит росту ее электрической прочности более чем в 1,5 раза. С одной стороны, наноразмерное покрытие способствует росту интенсивности инжекции электронов из металлического электрода, что должно приводить к ухудшению электрической прочности пленки. С другой стороны, обладая полупроводниковыми свойствами, оно способствует равномерному распределению заряда в поверхностном слое полимера и отсутствию локальных областей перенапряжения, что приводит к увеличению напряженности поля, при которой наблюдается пробой.

( й 1М М М Ш Зй «I

Рис. 6. Токи термостимулирован^ой релаксации положительного

гомозаряда в пленках ПЭТФ: 1-образец обработан пучком ионов азота и кислорода; 2-образец с наноразмерным покрытием на основе углерода.

как биологически активного электрета.

Таблица. Трехпараметрическое распределение Вейбулла для пленки ПЭТФ и пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода различной толщины.

Изготовленные на основе пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, электроакустические преобразователи имеют высокую чувствительность на уровне чувствительности приборов, работающих на основе известных пьезоэлектриков и в частности полимерных пьезоэлектриков, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ). Применение в электронных приборах, принцип действия которых основан на преобразовании механической энергии в электрическую, материала, состоящего из пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, позволит существенно снизить себестоимость этих приборов.

Кроме того, высокое значение термически стабильного заряда, которое имеет электрет в пленке ПЭТФ, модифицированной покрытием на основе углерода, позволяет использовать его в качестве материала с бактерицидными свойствами. Как показали результаты исследования антибактериальной активности, нанесение наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ приводит к резкому подавлению роста микроорганизмов.

1 максимальная величина напряженности, при которой пробоя еще не происходит:

2 напряженность поля, при которой вероятность пробоя составляет 63% (63%-ный квантиль распределения)

дисперсия (показатель экспоненты Вейбулла)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенной работы были сделаны следующие

выводы:

1. Предварительная ионная обработка в смеси азота и кислорода поверхности пленки ПЭТФ вызывает разрушение карбонильных групп, приводящее к гидрофобизации образцов. Поверхность становится неполярной, наблюдается изменение рельефа пленки, заключающееся в росте шероховатости.

2. Показано, что наноразмерное покрытие на основе углерода имеет неоднородную структуру, включающую полимерные линейные цепи (-СНг-)п, шестичленные циклогексановые кольца и кислородсодержащие (в т.ч. кетоновые) группы. Покрытие содержит аморфную фазу углерода а-С, характеризующуюся структурой с координационным числом 4, тем же что и у алмаза. Наноразмерное покрытие на основе углерода обладает полупроводниковыми свойствами; на кривой температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь наблюдается максимум, связанный с подвижностью макромолекул в наноразмерном покрытии на основе углерода.

3. Показано, что после нанесения на поверхность пленки ПЭТФ наноразмерного покрытия на основе углерода происходит увеличение диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь и рост объемной электропроводности образца в два раза в температурном интервале 20-200°С.

4. Установлено, что наноразмерное покрытие на основе углерода толщиной 10-40 нм приводит к росту интенсивности инжекции электронов, в результате чего наблюдается рост величины гомозаряда, образующегося в поверхностных слоях пленки ПЭТФ. Однако, с ростом толщины покрытия увеличивается ширина потенциального барьера, разделяющего металл и диэлектрик, приводя к падению вероятности перехода металл-диэлектрик.

5. Методом термостимулированной релаксации заряда показано, что в ходе предварительной ионной обработки в смеси азота и кислорода поверхность пленки ПЭТФ приобретает положительный заряд ~400 нКл/см2. В процессе последующего нанесения покрытия на основе углерода положительный заряд пленки значительно увеличивается и достигает значений порядка 2000 нКл/см2. Образовавшийся заряд является стабильным и его релаксация наблюдается выше температуры 200°С.

6. Вынос образцов ПЭТФ на воздух сразу после нанесения наноразмерного покрытия на основе углерода приводит к адсорбции на поверхности отрицательных ионов из атмосферы, которые удерживаются в дальнейшем за счет сил электростатического взаимодействия и образуют компенсирующий заряд. В результате поверхность пленки состоит из отдельных положительно и отрицательно заряженных областей, заряд которых изменяется в пределах от +5 до -5 нКл/см2.

7. Наноразмерное покрытие на основе углерода, осажденное на поверхности пленки ПЭТФ (толщиной 20мкм), оказывает значительное влияние на процесс пробоя пленки, приводя к росту критического значения электрического поля (напряженность поля, в котором наблюдается пробой) в 1,5-1,7 раза с увеличением толщины покрытия от 10 до 120 нм соответственно. Это, в свою очередь, позволяет значительно увеличить номинальные параметры и срок службы электронных устройств, изготовленных на основе пленки ПЭТФ, например, металлопленочных конденсаторов и изоляционных частей высоковольтных приборов.

8. Изготовленные на основе пленки ПЭТФ, модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода, электроакустические преобразователи имеют высокую чувствительность на уровне чувствительности преобразователей, работающих на основе известных пьезоэлектриков и в частности полимерных пьезоэлектриков, таких как поливинилиденфторид. Применение в электронных приборах, принцип действия которых основан на преобразовании механической энергии в электрическую, модифицированной пленки ПЭТФ, позволит существенно снизить себестоимость этих приборов.

9. Высокое значение термически стабильного заряда, которое имеет электрет на основе пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, позволяет использовать его в качестве материала с бактерицидными свойствами.

Материалы диссертации изложены в следующих работах:

1. Федоров С.А., Куринова ЕА., Цибенко С.С. Нанокомпозитные материалы на основе углерода и ионно-плазменная технология их синтеза/ XXVI Гагаринские чтения: Тезисы докладов в Международной Молодежной научной конференции. - Москва, 2000, т.2, с.357-358.

2. Цибенко С.С., Митрофанова В.В. Методы формирования бактерицидных покрытий на основе гуанидина/ XXVII Гагаринские чтения: Тезисы докладов в Международной Молодежной научной конференции. - Москва, 2001, т.6, с.75.

3. Цибенко С.С., Митрофанова В.В. Антибактериальная активность углерод-полимерных наноструктур/ XXVIII Гагаринские чтения: Тезисы докладов в Международной Молодежной научной конференции. - Москва, 2002, т.6, с.61-62.

4. Елинсон В.М., Цибенко С.С., Потрясай В.В., Лямин А.Н. Биоактивные свойства плазменно-сформированных углерод-полимерных наноструктур на поверхности полимерных материалов/ Харьковская научная ассамблея. 5-й Международный симпозиум «Алмазные пленки и пленки родственных материалов». - Харьков, Украина, 22-27 апареля, 2002, с.214-216.

5. Елинсон В.М., Цибенко С.С. Электрофизические свойства углерод-полимерных наноструктур/ Высокие технологии в промышленности России: Материалы VIII Международной научно-технической конференции. - Москва, 2002, с. 136-139.

6. Цибенко С.С., Драчев А.И., Елинсон В.М. Электрофизические свойства наноструктур пленка ПЭТФ - углеродное покрытие/ 3-й Международный Симпозиум по Теоретической и Прикладной Плазмохимии. - Иваново, 2002, т.2, с.279-282.

7. Елинсон В.М., Цибенко С.С., Потрясай В.В., Лямин А.Н., Сергеева Н.С., Хованская Т.П. Антибактериальная активность плазменно сформированных углерод-полимерных наноструктур// Вакуумная наука и техника: Материалы БС научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. - Судак, 2002, с.272-275.

8. Елинсон В.М., Нестеров С.Б., Цибенко С.С., Драчев А.И., Зилова О.С. Электрофизические свойства и топография поверхности биоактивных углерод—полимерных наноструктур/ Вакуумная наука и техника: Материалы IX научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. — Судак, 2002, с.384-389.

9. Елинсон В.М., Цибенко С.С., Драчев АЛ., Зилова О.С. Физические и медико-биологические свойства углерод-полимерных наноструктур/ Новые материалы и технологии:

Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции. - Москва, 22-23 октября, 2002, т.З, с.49-50.

10.Елинсон В.М., Цибенко С.С., Драчев А.И. Влияние тонкого углеродного слоя на процессы электронной поляризации пленки ПЭТФ/ Пленки-2002: Материалы Международной научно-технической конференции. - Москва, 2002, с.35-37.

11.Федорова С.С. Влияние тонкого углеродного слоя на процессы инжекции электронов в ПЭТФ/ XXIX Гагаринские чтения: Тезисы докладов в Международной Молодежной научной конференции. — Москва, 2003, т.6, с.20-21.

12.Федорова С.С. Изменение объемных свойств материала путем модифицирования его поверхности / XXX Гагаринские чтения: Тезисы докпадов в Международной Молодежной научной конференции. - Москва, 2004, т.6, с.32.

13.Федорова С.С, Драчев А.И, Гильман А.Б., Пак В.М., Елинсон В.М. Электрофизические свойства пленки ПЭТФ модифицированной в плазме циклогексана/ Химия высоких энергий - 2004, т.З 8, №6, с.421-427.

14.Федорова С.С, Драчев А.И., Елинсон В.М. Электрофизические свойства наноструктур полиэтилентерефталат - пленка углерода/ Научные труды «МАТИ»-Российский Государственный технологический университет им. К.Э. Цолковского. Москва, 2004, вып.6 (78), с.274-279.

15.Елнсон В.М., Слепцов В.В., Потрясай В.В., Лямин А.Н., Федорова С.С Формирование биологически активных материалов с наноструктурированной поверхностью ионно-плазменными методами// Труды 3-ой Международной конференции «Углерод: фундаментальные проблемы, материаловедение, технология» - Москва, 2004, с. 100.

16.Elinson V.M., Drachev A.I., Potraysay V.V., Laymin A.N., Fedorova S.S. Formation of biocompatible materials with nanostructures surface// Труды Ninth Intern. Conf. of Plasma Suface Engineering - Germany, Garmish-Parbenkircshen, 2004, p.349.

05. ZT

16 ФЕВ Z005

Введение.

Глава 1. Анализ электрофизических свойств пленки ПЭТФ, ионно-плазменных способов получения нанослоев на основе углерода и процессов электризации пленки под воздействием частиц газоразрядной плазмы.

1.1. Пленка ПЭТФ — ее свойства и применение в качестве материала электронной техники.

1.2. Покрытия на основе углерода. Структура и ионно-плазменные способы получения.

1.3. Образование электретного состояния в пленке ПЭТФ под действием потоков заряженных частиц.

1.4. Постановка задачи.

Глава 2. Объекты и методы исследования.

2.1. Объекты исследования и способы их получения.

2.1.1. Получение наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхности пленки ПЭТФ.

2.2. Методы исследования химического состава, структуры и электрофизических свойств пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, сформированным на ее поверхности.

2.3. Выводы по главе 2.

Глава 3. Исследование электрофизических свойств пленки

ПЭТФ, модифицированной осаждением наноразмерных покрытий на основе углерода.

3.1. Модификация поверхности пленки ПЭТФ под воздействием пучка положительных ионов.

3.2. Исследование состава и структуры наноразмерного покрытия на основе углерода, полученного из циклогексана.

3.3. Влияние наноразмерного покрытия на основе углерода на электрофизические свойства ПЭТФ.

3.4. Образование электретного состояния в пленке ПЭТФ под воздействием ионных пучков и в процессе осаждения наноразмерного покрытия на основе углерода.

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. Применение пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода в приборах электронной техники.

4.1. Использование пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода в качестве диэлектрического материала в приборах электронной техники.

4.2. Использование пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода в качестве электретного материала.

4.2.1. Пленка ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода как активный элемент электроакустического преобразователя.

4.2.2. Биологически активный электретный материал - пленка ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода.

4.3. Выводы по главе 4.

Полимеры широко применяются на практике в качестве диэлектрических и электретных материалов. Хорошие диэлектрические характеристики (удельное электрическое сопротивление, электрическая прочность) полимеров позволяют использовать их в качестве изоляционных материалов в электронных приборах, конденсаторах, машинах высокого напряжения, генераторах, а также в составе применяемых для этих целей композитов. Многообразие полимерных композиций и возможность получать на их основе материалы с широким диапазоном физико-химических свойств привели к успешному использованию их в микроэлектронике и радиотехнике в качестве конструкционного материала. Так, например, для микросистемной техники требуются конденсаторы различных типов с высокой удельной емкостью, что достигается за счет увеличения рабочих напряжений и диэлектрической проницаемости полимерных пленочных изоляторов между обкладками.

Основными требованиями, предъявляемыми к диэлектрическим материалам на основе полимеров, являются: высокая электрическая и механическая прочность, устойчивость к тепловым и электрическим полям, химическая и радиационная стойкость, низкая себестоимость.

Электретные свойства полимерных материалов широко используются в электроакустических устройствах (пьезоэлектрические преобразователи), в воздухоочистительных устройствах (электретные фильтры), в ксерографии (электрографические материалы) и т.д. Основными характеристиками электретного материала является величина электрического заряда и его стабильность. Широкое применение электретные материалы нашли в электроакустических преобразователях — устройствах, преобразующих энергию акустических волн в электрическую энергию, в которых электрет выступает в роли мембраны - основного элемента преобразователя, определяющего его чувствительность. Следует отметить, что высокой чувствительностью, обладают электретные электроакустические преобразователи на основе пьезоэлектрической керамики и полимерных пьезоэлектриков. В то же время, представляет интерес замена выпускаемых, в связи с технологическими трудностями, в малых количествах и потому дорогостоящих материалов на более дешевые, выпускаемые промышленностью в больших объемах.

Известно, что полиэтилентерефталатная пленка (ПЭТФ) широко применяется в изделиях электронной техники как дешевый диэлектрический и электретный материал. Однако как электретный материал пленка ПЭТФ значительно уступает сегнетоэлектрическим материалам по способности к электризации объема, а как диэлектрический материал имеет достаточно высокое удельное сопротивление, но неустойчива к длительным электрическим нагрузкам в полях более 100 кВ/мм.

Одним из способов изменения электрофизических свойств пленочных материалов является использование тонких наноразмерных покрытий, сформированных методами осаждения в вакууме. В настоящее время большой научный и практический интерес вызывают наноразмерные покрытия на основе углерода, нанесенные на поверхность полимерных материалов различными методами. По сравнению с полимерами покрытия на основе углерода обладают значительно более высокой термической, химической и электрической стабильностью и имеют широкий диапазон электрофизических свойств, связанных с молекулярной структурой и содержанием атомов различных химических элементов (фтор, хлор, водород и т.д.). Специфика атома углерода состоит в его способности образовывать прочные межатомные связи, характеризующиеся различным типом гибридизации электронных орбиталей. Связи в решетке алмаза характеризуются зр3-гибридизацией орбиталей, тогда как графиту соответствует sp -гибридизация, а карбину — ер-гибридизация. Варьируя содержание различных форм углерода в покрытии или вводя в его состав различные примеси, можно получить большое количество углеродсодержащих соединений с широким набором химических, механических, электрофизических и оптических свойств. Это позволяет использовать наноразмерные слои на основе углерода, обладающие стабильными электрофизическими свойствами, в качестве модифицирующих покрытий.

Для получения покрытий на основе углерода толщиной от 2нм и более, имеющих высокую адгезию к полимеру, используют плазменные технологии. Формирование такого покрытия на полимере с помощью ионно-стимулированного осаждения из газовой фазы является одним из видов ионно-плазменных технологий, позволяющим работать при температурах <200°С, когда появляется текучесть ПЭТФ.

При обработке пучком ионов поверхность ПЭТФ подвергается воздействию заряженных частиц, что, как известно, должно приводить к возникновению электретного состояния в его объеме. В этой связи несомненный интерес представляет исследование величины и стабильности заряда, образующегося при нанесении наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ.

Цель работы - исследование влияния наноразмерного покрытия на основе углерода, нанесенного на поверхность пленки ПЭТФ ионно-плазменным методом, на электрофизические свойства полимера.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

• Изучение влияния ионных пучков на структуру и свойства поверхности пленки ПЭТФ.

• Исследование химического состава и структуры осажденного наноразмерного покрытия на основе углерода.

• Изучение влияния наноразмерного покрытия на основе углерода на электрофизические свойства пленки ПЭТФ (тангенс угла диэлектрических потерь, диэлектрическая проницаемость, объемная и поверхностная проводимость образцов, объемный и поверхностный заряд, напряжение пробоя).

• Исследование возможности применения пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода в приборах электронной техники.

Решение поставленных задач потребовало использования, с одной стороны, комплекса современных физико-химических методов исследования структуры наноразмерных покрытий на основе углерода (ИК-спектроскопия, электронная спектроскопия для химического анализа, атомно-силовая микроскопия), с другой стороны, комплекса применяемых в мировой практике методик исследования электрофизических свойств полимеров (температурные зависимости электрической проводимости, тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости, а также термостимулированной деполяризации и методики для измерения величины поверхностного заряда).

Основные положения, выносимые на защиту:

• Результаты исследования химического состава и электрофизических свойств наноразмерного покрытия на основе углерода, сформированного ионно-стимулированным осаждением из паров циклогексана на поверхности пленки ПЭТФ.

• Изменение диэлектрических характеристик (тангенс угла диэлектрических потерь, диэлектрическая проницаемость) и объемной электропроводности пленки ПЭТФ при нанесении наноразмерного покрытия на основе углерода и его влияние на величину и стабильность аккумулированного в пленке ПЭТФ гомозаряда.

• Влияние наноразмерного покрытия на основе углерода на вероятность перехода металл-диэлектрик.

• Изменение электрической прочности пленки ПЭТФ модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода.

• Результаты исследования чувствительности электроакустического преобразователя на основе пленки ПЭТФ, модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода.

• Влияние технологии ионно-плазменной модификации поверхности ПЭТФ с помощью наноразмерного покрытия на основе углерода на антибактериальную активность пленки.

Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения и приложений. В первой главе рассматриваются свойства пленки ПЭТФ как полимерного диэлектрика и ее применение, проведен анализ структур на основе углерода и методов их получения, рассмотрены вопросы взаимодействия поверхности с заряженными частицами газоразрядной плазмы и ионного пучка. Показано, что под воздействием заряженных частиц в полимерном диэлектрике образуется электретное состояние, связанное с образованием в его поверхностном слое гомозаряда.

Вторая глава посвящена описанию объектов и методов исследования. Дано описание метода ионно-стимулированного осаждения из газовой фазы циклогексана, с помощью которого получают наноразмерное покрытие на основе углерода на поверхности пленки ПЭТФ, и методов исследования структуры и свойств полученных образцов.

В третьей главе представлены результаты исследования химического состава и структуры, а также поверхностной энергии и углов смачивания поверхности пленки ПЭТФ после воздействия ионных пучков. Исследован химический состав покрытия на основе углерода, синтезированного на поверхности пленки. Предложен феноменологический механизм существенного изменения контактных свойств пленки ПЭТФ за счет разрушения полярных С=0-групп. Изучено влияние покрытия на объемные и поверхностные электрофизические свойства пленки ПЭТФ. Исследовано влияние наноразмерного покрытия на основе углерода толщиной 10-120 нм на поверхностную и объемную электропроводность, тангенс угла диэлектрических потерь, процессы образования и транспорта заряда в объеме полимерного диэлектрика. Показано также, что в ходе осаждения покрытия на основе углерода в поверхностных слоях пленки ПЭТФ образуется положительный заряд. Вынос образцов на воздух приводит к адсорбции на поверхности отрицательных ионов из атмосферы, которые удерживаются в дальнейшем за счет сил электростатического взаимодействия и образуют компенсирующий заряд. В результате суммарный поверхностный заряд имеет значения намного более низкие, чем положительный заряд образца, образующийся в процессе ионно-плазменной обработки поверхности полимера и дальнейшего нанесения наноразмерного покрытия на основе углерода. Флуктуации компенсирующего заряда, связанные с непрерывными процессами адсорбции и десорбции отрицательных ионов, приводят к образованию чередующихся отрицательно и положительно заряженных областей.

Четвертая глава посвящена исследованию электрической прочности модифицированной пленки ПЭТФ, чувствительности акустического преобразователя на основе данного материала и использованию модифицированной пленки как биологически активного электрета. Результаты исследований показали, что нанесение наноразмерного покрытия на основе углерода на поверхность пленки ПЭТФ позволяет значительно увеличить номинальные параметры и срок службы электронных устройств, в которых используются изоляционные материалы, например, металлопленочных конденсаторов и изоляционных частей высоковольтных приборов. Электроакустические преобразователи, изготовленные на основе ПЭТФ с модифицирующим покрытием на основе углерода, имеют высокую чувствительность на уровне чувствительности преобразователей, работающих на основе известных пьезоэлектриков. Кроме того, высокое значение термически стабильного заряда, которое имеет электрет в пленке ПЭТФ, модифицированной покрытием на основе углерода, позволяет использовать его в качестве материала с бактерицидными свойствами.

В заключении представлены основные результаты работы.

4.3. Выводы по главе 4

1. Наноразмерное покрытие на основе углерода, осажденное на поверхность пленки ПЭТФ, оказывает значительное влияние на процесс пробоя ПЭТФ, приводя к росту критического значения электрического поля (напряженность поля в котором наблюдается пробой) в 1,5-1,7 раза с увеличением толщины покрытия от 10 до 120 нм соответственно. Это, в свою очередь, позволяет значительно увеличить номинальные параметры и срок службы электронных устройств, изготовленных на основе пленки ПЭТФ, например, металлопленочных конденсаторов и изоляционных частей высоковольтных приборов.

2. Изготовленные на основе материала, состоящего из пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, электроакустические преобразователи имеют высокую чувствительность на уровне чувствительности преобразователей, работающих на основе известных пьезоэлектриков и в частности полимерных пьезоэлектриков, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ). Применение в электронных приборах, принцип действия которых основан на преобразовании механической энергии в электрическую, материала, состоящего из ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, позволит существенно снизить себестоимость этих приборов.

3. Высокое значение термически стабильного заряда, которое имеет электрет на основе пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, позволяет использовать его в качестве материала с бактерицидными свойствами.

131

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенной работы были сделаны следующие выводы:

1. Предварительная ионная обработка в смеси азота и кислорода поверхности пленки ПЭТФ вызывает разрушение карбонильных групп, приводящее к гидрофобизации образцов. Поверхность становится неполярной, наблюдается также изменение рельефа пленки, заключающееся в росте шероховатости.

2. Показано, что наноразмерное покрытие на основе углерода имеет неоднородную структуру, включающую полимерные линейные цепи (— СН2~)п, шестичленные циклогексановые кольца и кислородсодержащие (в т.ч. кетоновые) группы. Оно содержит также аморфную фазу углерода аС, характеризующуюся структурой с координационным числом 4, тем же что и у алмаза. Наноразмерное покрытие на основе углерода обладает полупроводниковыми свойствами; на кривой температурной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь наблюдается максимум, связанный с подвижностью макромолекул в наноразмерном покрытии на основе углерода.

3. Показано, что после нанесения на поверхность пленки ПЭТФ наноразмерного покрытия на основе углерода происходит увеличение диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь и рост объемной электропроводности образца в два раза в температурном интервале 20-200°С.

4. Установлено что, наноразмерное покрытие на основе углерода толщиной 10-40 нм приводит к росту интенсивности инжекции электронов, в результате чего наблюдается рост величины гомозаряда, образующегося в поверхностных слоях пленки ПЭТФ. Однако, с ростом толщины покрытия увеличивается ширина потенциального барьера, разделяющего металл и диэлектрик, приводя к падению вероятности перехода металл—диэлектрик.

5. Методом термостимулированной релаксации заряда показано, что в ходе предварительной ионной обработки в смеси азота и кислорода поверхность пленки ПЭТФ приобретает положительный заряд ~400 нКл/см2. В процессе последующего нанесения покрытия на основе углерода положительный заряд пленки значительно увеличивается и достигает значений порядка 2000 нКл/см . Образовавшийся заряд является стабильным и его релаксация наблюдается выше температуры 200°С.

6. Вынос образцов ПЭТФ на воздух сразу после нанесения наноразмерного покрытия на основе углерода приводит к адсорбции на поверхности отрицательных ионов из атмосферы, которые удерживаются в дальнейшем за счет сил электростатического взаимодействия и образуют компенсирующий заряд. В результате поверхность пленки состоит из отдельных положительно и отрицательно заряженных областей, заряд которых изменяется в пределах от +5 до -5 нКл/см .

7. Наноразмерное покрытие на основе углерода, осажденнщое на поверхности пленки ПЭТФ (толщиной 20 мкм), оказывает значительное влияние на процесс пробоя пленки, приводя к росту критического значения электрического поля (напряженность поля в котором наблюдается пробой) в 1,5-1,7 раза с увеличением толщины покрытия от 10 до 120 нм соответственно. Это, в свою очередь, позволяет значительно увеличить номинальные параметры и срок службы электронных устройств, изготовленных на основе пленки ПЭТФ, например, металлопленочных конденсаторов и изоляционных частей высоковольтных приборов.

8. Изготовленные на основе пленки ПЭТФ модифицированной наноразмерным покрытием на основе углерода электроакустические преобразователи имеют высокую чувствительность на уровне чувствительности преобразователей, работающих на основе известных пьезоэлектриков и в частности полимерных пьезоэлектриков, таких как поливинилиденфторид (ПВДФ). Применение в электронных приборах, принцип действия которых основан на преобразовании механической энергии в электрическую, модифицированной пленки ПЭТФ, позволит существенно снизить себестоимость этих приборов.

9. Высокое значение термически стабильного заряда, которое имеет электрет на основе пленки ПЭТФ с наноразмерным покрытием на основе углерода, позволяет использовать его в качестве материала с бактерицидными свойствами.

1. Пак В.М. Успехи в создании и применении композиционных материалов на основе полимерной пленки для изоляции вращающихся электрических машин/ Электротехника 2001, №6, с.15-21.

2. Драчев А.И., Пак В.М., Гильман А.Б., Кузнецов А.А. К вопросу об увеличении длительной электрической прочности композиционного электроизоляционного материала с полиэтилентерефталатной пленкой ПЭТ-Э/ Электротехника 2003, №4, с.35-39.

3. Энциклопедия полимеров. М.: изд-во «Советская энциклопедия», 1977, с.111-115.

4. Емельянов О.А. Электротепловая неустойчивость полярного полимерного диэлектрика за областью температуры стеклования/ Письма в журнал «Технической физики» 2001, т.27, вып. 16, с.32-39.

5. Емельянов О.А. Особенности работоспособности металлопленочных конденсаторов в форсированных режимах/ Электротехника 2002, №4, с.6-10.

6. Т.А. Ezquerra, F.J. Balta-Calleja, H.G. Zachmann. Dielectric relaxation of amorphous random copolymers of poly(ethylene terephthalate) and poly(ethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate)/ Acta Polymerica — 1993, v.44, is.l, p. 18-24.

7. Драчев А.И., Пак B.M., Гильман А.Б., Дорофеева Т.В., Шклярова Е.И., Кузнецов А.А. Влияние обработки в разряде на диэлектрические свойства пленки ПЭТФ/ Электротехника 2002, №4, с. 17-20.

8. Драчев А.И., Гильман А.Б., Пак В.М., Кузнецов А.А. Воздействие тлеющего низкочастотного разряда на пленки полиэтилентерефталата/ Химия высоких энергий — 2002, том 36, №2, с.143-147.

9. Е. Ito, Y. Kobayashi. Effects of adsorbed water on physical properries of polyesters/ Jornal of Applied Polymer Science 1980, v.25, is. 10, p.2145-2157.

10. Сесслер Г. Электреты. M.: Мир, 1983, 486 с.

11. Лившиц И.М. О структуре энергетического спектра и состояниях неупорядоченных систем/ Успехи Физической Науки 1964, т. 83.№4, с.617-663.

12. Лившиц И.М. О структуре энергетического спектра и состояниях неупорядоченных систем./ Успехи физичекой науки 1964, т. 83, №4, с.617-663.

13. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1974, 363 с.

14. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. -М.: Наука, 1979, 416 с.

15. Лущейкин Г.А. Полимерные электреты М.: Химия, 1984, 184 с.

16. Драчев А.И. Образование полимерных электретов под воздействием низкотемпературной плазмы тлеющего разряда/ Химия высоких энергий 2003, т.37, №5, с.342-347.

17. Gerhard-Multhaupt R., Haardt М., Eisenmenger W., Sessler G.M. Electric-field profiles in electron-beam-charged polymer electrets/ Journal of physics: Applied Physics 1983, v.16, p.2247-2255

18. Тюнхаут И. Термически стимулированный разряд электретов/ Электреты М.: Мир, 1983, с.105-270.

19. Бойцов И.Г., Рынков А.А. Природа ловушек носителей заряда в полипропиленовых короноэлектретах/ Тезисы докладов Международной научной конференции по физике диэлектриков «Диэлектрики-97» С.-Пб., 1997, с.85-87.

20. Ficher P. Electrical Condaction in Polyoleflns/ Journal of Electrostatics -1978, v.4, p. 149-173.

21. Драчев А.И., Пак B.M., Гильман А.Б., Кузнецов А.А. Поляризация пленок полиэтилентерефталата в электрическом поле/ Электротехника 2003, №4, с.39-41.

22. Рычков А.А., Бойцов В.Г. Электретный эффект в структурах полимер-металл. С.Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000, 250 с.

23. Закревский В.А., Сударь Н.Т. Влияние объемного заряда на закономерности электрического разрушения полимеров/ Журнал технической физики 1996, т.66, №4, с.105-113.

24. Закревский В.А., Сударь Н.Т. Влияние объемного заряда на напряженность электрического поля в полимерных диэлектриках/ Журнал технической физики 1990, т.60, №2, с.66-71.

25. Durand-Drouhin О., Lejeune М., Benlahsen М. Growth and bonding structure of hard hydrogenated amorphous carbon thin films deposited from an electron cyclotron resonance plasma/ Journal of Applied Physics 2002, v.91, №2, p.867-873.

26. Орлов M.JI., Кочурихин В.Е., Герасимович С.С., Слепцов В.В., Елинсои В.М. Пористая структура и свойствами пленок а-С:Н/ Поверхность, физика, химия, механика 1989, № 6, с.65-67.

27. Сокол О.Ю., Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В., Елинсон В.М., Герасимович С.С. Пленки а-С:Н: размер графитных кластеров и электропроводность/Микроэлектроника 1990, №1, с.103-105.

28. Елинсон В.М. Создание искусственного потенциального рельефа и формирование многослойных квантоворазмерных структур на основе сверхтонких слоев а-С:Н/ Материалы симпозиума «Алмазные пленки и пленки родственных материалов» Харьков, 2001, с.125-128.

29. Орлов M.JL, Слепцов В.В., Елинсон В.М., Кочурихин В.Е. Влияние условий получения пленок углерода, осажденных из углеродной плазмы на пористую структуру/ Материалы и приборы электротехники. Межвузовский сборник-М., 1988, с.99-103.

30. Oppedisano С, Tagliaferro A. Relationship between sp carbon content and Eo4 optical gap in amorphous carbon-based materials/ Applied Physics Letters 1999, v.75, p.3650-3652.

31. Луцев Л.В., Яковлев C.B., Сиклицкий В.И. Электронный транспорт в наноразмерной кластерной структуре углерод-медь/ Физика твердого тела 2000, т.42, вып.6, с. 1105-1112.

32. Иванов-Омский В.И., Звонарева Т.К., Фролова Г.Ф. Аномальное двухфотонное поглощение в нанокристаллах алмаза в среде аморфного углерода/ Физика твердого тела 1999, т.41, вып.2, с.319-324.

33. Lacerda R.G., Marques F.C. Hard hydrogenated carbon films with low stress/ Applied Physics Letters 1998, v.73, p.617-619.

34. Sattel S., Robertson J., Ehrhardt H. Effects of deposition temperature on the properties of hydrogenated tetrahedral amorphous carbon/ Journal of Applied Physics 1997, v.82, p.4566-4576.

35. Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников. М: Высшая школа, 1982, 521с.

36. Гусев М.Б., Бабаев В.Г., Хвостов В.В, и др. Электронная структура пленок а-С:Н/ Поверхность: Физика, химия, механика 1987, №11, с. 104-109.

37. Сокол О.Ю., Ивановский Г.Ф., Слепцов В.В. и др. Пленка а-С:Н: размер графитных кластеров и электрофизические свойства/ Микроэлектроника 1990, т.19, вып.1, с.103-105.

38. Слепцов В.В. Макромолекулярное строение пленок углерода/ Технология и конструирование в электронной аппаратуре 1997, №1, с.10-14.

39. Elinson V.M., Sleptsov V.V., Polyakov V.V., Perov P.I. Heterostructures single crystal semiconductor - diamond like film. Diamond and diamond like carbon coating/ 1st Europeon conf. Abstacts - Crans-Montana Switrerland, 1991,p.7-8.

40. Sleptsov V.V. Elinson V. M., Baranov A.M. et al. Phase composition modeling of a-C:H films on their optical properties/ Physical status solidi(a) 1990, v.122, p.139-142.

41. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon/ Nature- 1991, v.354, №6348, p. 56-58.

42. Елецкий A.B. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства/ Успехи физической науки 2002, т.72, №4, с.401-438.

43. Bachmann Р.К, Leers D., Lydtin Н. Towards a general concept of diamond chemical vapour deposition. Diamond and Rel. Mat., 1991, № l,p. 1-12.

44. Kratachmer Wet al. Solid Ceo'- a new form of carbon/ Nature- 1990, v.347, №6291, p.354-358.

45. Федорчук Г.Г. Кинетика парамагнитной релаксации катион-радикала С+бо в порошкообразном Сво/ Физика твердого тела 2000, т.42, вып.6, с.1147-1160.

46. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода/ Успехи физической науки 1995, т. 165, №9, с.997-1009.

47. Смолли Р.Е. Открывая фуллерены/ Успехи физической науки -1998, т.168, №3, с.323-330.

48. Керл Р.Ф. Истоки открытия фуллеренов: эксперимент и гипотеза/ Успехи физической науки 1998, т.168, №3, с.ЗЗ 1-342.

49. Ricard A. Reactive plasmas. Paris: SFV, 1996, p. 176-180.

50. Maishev Y.P., Shevchuk S.L. Reactive ion-beam synthesis of thin films/ IV International Conference Plasma Physics and Plasma Technology Contributed Papers Minsk, Belarus, September 15-19, 2003, v.l, p.483—486.

51. Герасимов Ю.А., Грачева T.A., Лебедева Ю.А. Применение СВЧ плазмы в химии (органические соединения)/ Экспериментальные и теоретические исследования плазмохимических процессов М., 1984, с.68-93.

52. Иванов Ю.А. Плазмохимическая полимеризация углеводородов/ Институт Нефтехимического синтеза АН СССР. Синтез в низкотемпературной плазме М., 1980, с.24-43.

53. Иванов Ю.А., Рытова Н.М., Тимакин В.Н., Эпштейн И.Л. Гетерогенные стадии превращения углеводородов в тлеющем разряде/ Институт Нефтехимического синтеза АН СССР. Плазмохимия-88. М., 1988, с.90-138.

54. Янча Ян. Плазмохимическое осаждение и некоторые свойства твердых пленок углерода, нитрида бора и окиси кремния/ Институт Нефтехимического синтеза АН СССР. Плазмохимия-89 М., 1989, т.1. с.69-94.

55. Иванов Ю.А., Рытова Н.М., Солдатова И.В., Тимакин В.Н., Эпштейн И.Л. Активные частицы в гетерогенных реакциях в тлеющих разрядах в смесях инертных газов с водородом и метаном/ Институт

56. Нефтехимического синтеза АН СССР. Плазмохимия-91 М., 1991, т. 1, с. 172-208.

57. Семенов А.П. Пучки распыляющих ионов: получение и применение/ БНЦ СО РАН Улан-Уде, 1999,207с.

58. Белянин А.Ф., Семенов А.П., Семенова И.А. О выращивании пучками заряженных частиц тонких пленок углерода различных структурных модификаций/ Алмазы в технике и электронике. Труды международной конференции М.: ПОЛЯРОН, 1998, с.158-167.

59. Семенова И.А. Тонкие пленки углерода: выращивание пучками заряженных частиц, фазообразование, строение и свойства: Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Улан-Удэ, 2002, 24с.

60. Andre В., Rossi F., Dunlop Н. Ion beam assisted growth of dense diamond-like carbon/ Diamond And Related Materials 1992, v.l, is.2-4, p.307-311.

61. Jelinek, Olsan V., Soukup L., Charalabidis D., Honotzopoulos E., Georgiou E. Some properties of carbon films deposited by laser ablation/ Diamond And Related Materials 1994, v.3, is.8, p.l 128-1131.

62. Cuomo J.J., Pappas D.L., et al. Vapor deposition processes for amorphous carbon films with sp3 fractions approachingdiamond/ Journal of Applied Physics 1991, v.70, is.3, p. 1706-1711.

63. Mueller D., Mann K. Laser-induced physical vapour deposition of diamond-like carbon films/ Diamond And Related Materials 1993, v.2, №2-4, p.233-238.

64. McKenzie D.R., Muller D., Pailthorpe B.A. Compressive-stress-induced formation of thin-film tetrahedral amorphous carbon/ Physics Review Letters 1991, v.67, is.5-6, p.773-776.

65. Wu R.L. C. Synthesis and characterization of diamond-like carbon films for optical and mechanical applications/ Surface Coating Technology -1992, v.51, is. 1-3, p.258—266.

66. Sleptsov V.V., Kuzin A.A., Ivanovsky G.F., Elinson V.M., Gerasimovich S.S., Baranov A.M., Kondrashov P.E. Optical properties and phase composition of a-C:H films/ Journal of Non-Crystalline Solids 1991, v.136, is. 1-2, p.53-59.

67. Елинсон B.M. Ионно-плазменные методы конструирования поверхности на основе пленок углерода. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук: 05.27.06 2002, 255 с.

68. Ishii A., Sakaguchi Y., Minomo S., Taniguchi M at all Diamond-Like Carbon Film Deposition by Super-Wide Electron-Cyclotron Resonance Plasma Source Excited by Traveling Microwave/ Japanese Journal of Applied Physics 1993, part 2, v.32, № 6A, p.802-805.

69. Белянин А.Ф., Спицин Б.В. Строение и применение в электронике пленок алмаза, выращенных методом дугового разряда/ В юн.: Алмазв технике и электронике на пороге III тысячелетия М.: ПОЛЯРОН, 2001, с.50-67.

70. Sawabe A., Inuzuka Т. Growth of diamond thin films by electron-assisted chemical vapour deposition and their characterization/ Thin Solid Films 1986, v.137, is.l, p.89-99.

71. Xuan Z., Yang P., Pu X., et al. Plasma diagnosis in d.c.-biased hot-filament-assisted chemical vapour deposition by double-probe method/ Diamond and Related Materials 1993, v.2, №2-4, p.476-480.

72. Kamo M., Sato Y., Matsumoto S., Setaka N. Diamond synthesis from gas phase in microwava plasma/ Journal of Crystal Growth 1983, v.62, is.3, p.642-644.

73. Wei J., Kawarada H., Suzuri J., Hiraki A. Growth of diamond films at low pressure magneto-microwave plasma CVD/ Journal of Crystal Growth 1990, v.99, №1^, part2, p.1201-1210.

74. Mania R., Strobierski L., Pampuch R. Diamond synthesis in cool plasma/ Crystal Research and Technology 1981, v. 16, №7, p.785-788.

75. Sleptsov V.V., Elinson V.M., Simakina N.V., Uksusov A.S. Properties of the fluorinated coatings based on carbon prepared by RF-magnetron/ Diamond And Related Materials 1992, v.l, is.5-6, p.546-548.

76. Weissmantel C., Brener K., Wind B. Hard films of unusual microstructure/ Thin Solid Films 1983, v.100, № 4, p.383-389.

77. Grill A., Patel V.V. Diamondlike carbon deposited by DC PACVD/ Diamond Films and Technology 1992, v.l, №4, p.219-233.

78. Grill A., Patel V., Meyerson B.S., et al. The effect of deposition conditions on the optical diamond-like carbon films/ Diamond and Diamond-like Films and Coating. NATO-ASI Series B: Physics, Plenum N.Y., 1991, v.266, p.417.

79. Sleptsov V.V., Gylina V.I., Bizukov A.A., Khots G.E., Unakov N.N. Formation of a-C:H films with reliable properties/ Diamond and Related Materials 1995, v.4, p.120-125.

80. Драчев А.И., Пак B.M., Гильман А.Б., Кузнецов А.А. Объемно-зарядовые процессы протекающие под действием электрического поля в многослойном материале с пленкой ПЭТ-Э/ Электротехника -2002, №4, с.26-29.

81. Гильман А.Б. Воздействие низкотемпературной плазмы как эффективный метод модификации поверхности полимерных материалов/ Химия высоких энергий 2003, т.37, №1, стр. 20-26.

82. Kaminska A., Kaczmarek Н., Kowalonek J. The influence of sidegroups and polarity of polymers on the king and effectiveness of their surface modification by air plasma action/ European Polimer Journal 2002, v.38, p.1915-1919.

83. Sang Kyoo Lim, Inagaki N. Surface modification of thermotrop poly (oxybenzoate-co-oxynaphthoate) copolyester by remote oxygen plasma for copper metalization/ Journal of Applied Polymer Science 2003, v.88, p.2400-2408.

84. Tyutnev A.P., Mingaleev G.S., Saenko V.S., Pozhidaev E.D., Akkerman A.F. Balk charging of dielectric films by low energy electrons/ Physical Status Solidi A 1982, v.73, p.361-365.

85. Гильман А.Б., Драчев А.И., Венгерская Л.Э., Семенова Г.К., Кузнецов А.А., Потапов В.Х. Образование зарядовых состояний в пленках поликарбоната под действием разряда постоянного тока/ Химия высоких энергий 2003, т.37, №4, с.308-312.

86. Кочервинский В.В., Воробьева Г.А., Шкинев В.М. «Электретное состояние в пористых полимерных мембранах и его влияние на процессы удерживания полиэлектролитов» / Журнал прикладной химии 1995, т.68, № 7, с. 1111-1115.

87. Yang G.M. Thermally stimulated discharge of electron-beam and corona-charged polypropylene films/ Applied Physics 1993, v.26, p.690-693.

88. Nizio B. Effect of air ionization on the suface potential decay of solid materials/ Materials science 1990, v. 16, №1-3, p.21-26.

89. Садовничий Д.Н., Тютнев А.П., Хатипов C.A., Саенко B.C., Пожидаев Е.Д. Накопление объемных зарядов при облучении эпоксидного компаунда электронами в вакууме/ Высокомолекулярные соединения Серия А 2003, т.45, №2, с.230-236.

90. Song Z.G., Gong Н., Ong С.К. The trapping and distribution of charge in polarized polymethylmethacrylate under electron—beam irradiation/ Applied Physics 1997, v.30, p.1561-1565.

91. Blob P., Steffen M., Schafer H., Yang G.M., Sessler G.M. A comparison of space-charge distributions in electron-beam irradiated FEP obtaind by using heat-wave and pressure-pulse techniques/ Applied Physics 1997, v.30, p.1668-1675.

92. Gross В., Sessler G.M., West J.E. Charge dynamics for electron-irradiated polymerfoill electrets/ Journal of Applied Physics 1974, v.45, №7, p.2841-2851.

93. Blod P., Dereggi A.S., Yang G.M., Sessler G.M., Shafer H. Thermal and acoustic pluse studies of space-charge profiles in electron-irradiated fluoroethylene/ Journal of Physics D: Applied Physics 2000, v.33, p.430-436.

94. Sessler G.M., Yang G.M. Charge trapping and transport in electron-irradiated polymers/ Proceedings 3rd international conference on electric charge in solid insulators Paris: SFV, Tours (France), 29 June - 3 July, 1998, p.38-47.

95. Fedosov S.N., Sergeeva A.E., Eberle G., Eisenmenger W. Polarization profiles in corona poled P(VDF-TFE) copolymer studied by piezoelectrically induced pressure step method/ Journal of Physics D: Applied Physics 1996, v.29, p.3122-3128.

96. Giacometti J.A., Fedosov S., Gosta M.M. Space charge and polarization phenomena in corona charged polymers/ Proceedings 3rd international conference on electric charge in solid insulators — Paris: SFV, Tours (France), 29 June 3 July, 1998, p. 196-204.

97. Грановский В.JI. Электрический ток в газе. Установившийся ток.-М.: Наука, 1971, 544с.

98. Мотт Н, Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. М: Мир, 1982, т. 1, 338 с.

99. Хатипов С. А. Радиационно-индуцированные процессы электронного транспорта в полимерных диэлектриках/ Химия высоких энергий 2001, т.35, №5, с.323-339.

100. Хатипов С.А., Едрисов К.М., Турдыбеков К.М., Милинчук В.К. Роль молекулярной подвижности в переносе генерируемых ионизирующим излучением зарядов в полимерах/ Высокомолекулярные соединения серия А — 1995, т.37, №10, с. 1665— 1671.

101. Драчёв А.И., Бубман С.З., Разумовская И.В. Электроперенос в полиметилметакрилате содержащем примеси/ Физика твёрдого тела 1991, т.ЗЗ, №4, с.1304-1305.

102. Драчёв А.И., Бубман С.З., Разумовская И.В. Прыжковая проводимость в полистироле допированном йодом/Физика твёрдого тела 1997, т.39, №5, с.951-952.

103. Гильман А.Б., Драчев А.И., Кузнецов А.А., Потапов В.К. Влияние положительного и отрицательного компонентов тлеющего разряда постоянного тока на свойства полимерных пленок/ Химия высоких энергий 1998, т.32, №1, с.50-53.

104. Валькова Г. А. Образование зарядов на поверхности ламинированной полиимидно-фторопластовой пленки под действием разряда постоянного тока/ Химия высоких энергий — 2001, т.35, №3, с.208—212.

105. Гильман А.Б., Ришина JI.A., Драчев А.И., Шибряева JI.C. Пленки полипропилена в разряде постоянного тока/ Химия высоких энергий -2001, т.35, №2, с.151-156.

106. Драчев А.И., Гильман А.Б., Пак В.М., Кузнецов А.А. Воздействие тлеющего низкочастотного разряда на пленки полиэтилентерефталата/ Химия высоких энергий 2002, т.36, №2, с. 143-147.

107. Пинчук Н.Д., Пинский Г.Б., Петров В.В, Погодина Ж.П., Кудимов И.Е., Папков А.В., Пак В.М. Разработка и внедрение новых электроизоляционных материалов и систем термореактивной изоляции турбо-, гидрогенераторов/ Электротехника 2003, №4, с. 17-27.

108. Кардаш И.Е., Пак В.М., Гильман А.Б., Драчев А.И., Пебалк А.В. Модификация полимерной пленки из полиэтилентерефталата с использованием тлеющего низкочастотного разряда/ Электротехника 2000, №12, с.53-58.

109. Краткая химическая энциклопедия М.: изд-во «Советская энциклопедия», 1965, т. 4, с.226.

110. Misak M.D. Equations for determining I/H versus S values in computer calculations of interfacial tension by the pendent drop method/ Journal of Colloid and Interface Science 1968, v.27, №1, p.141-142.

111. Fowokes F.M. Calculation of work of adhesion by pair potential summation/ Journal of Colloid and Interface Science 1968, v.28, №3, p.493-505.

112. Hamaker H.C. The London-Van der Waals attraction between spherical particles/Physica- 1937, v.4, №10, p.1058-1072.

113. Wu S. Polumer Interfaces and Adhesion. N.Y.: Marcel Dekker, 1982, 318 p.

114. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. -М.: Химия, 1976, 231 с.

115. Сажин Б.И., Лобанов A.M., Романовская О.С., Эйдельнант М.П., Койков С.Н. Электрические свойства полимеров. Л.: Химия, 1977, 192 с.

116. Гороховатский Ю.А. Основы термодеполяризационного анализа. -М.: Наука, 1981, 173 с.

117. Метфессель С. Тонкие пленки их изготовление. М—Л.: Государственное Энергетическое изд-во, 1963, 272 с.

118. Айнсгрук Н., Браун Д. Плазменная технология в производстве СБИС. М: Мир, 1987,469 с.

119. Мецик М.С., Бережанский В.Б., Городов В.В., Гладкий Г.Ю. Исследование электрического старения кристаллов слюды в однородном электрическом поле/ Электротехника 1991, №8, с.20-25.

120. Елинсон В.М. Управление рельефом поверхности пленок углерода и пленочных структур при ионно-плазменном осаждении/ Материалы симпозиума «Алмазные пленки и пленки родственных материалов» -Харьков, 2001, с.129-132.

121. Гильман А.Б., Венгерская Л.Э., Кузнецов А.А., Матюк В.М., Лопухова Г.В., Тузов Л.С. Плазмохимическая модификация термообработанных полиимидных пленок и изучение их структуры методам ИК-спектроскопии/ Химия высоких энергий 1994, т.28, №3, с.263-265.

122. Гильман А.Б., Ришина Л.А., Визен Е.И., Шибряева Л.С., Сосновская Л.Н., Потапов В.К. Действие тлеющего низкочастотного разряда в воздушной среде на пленки полипропилена/ Химия высоких энергий 1997, т.31, №5, с.393-396.

123. Белами JI. Инфракрасные спектры сложных молекул. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963, 591 с.

124. Купцов А.Х., Жижин Р.Н. Фурье-КР и Фурье-ИК спектры полимеров. М.: Физматлит, 2001, 582 с.

125. Драчев А.И., Пак В.М., Гильман А.Б., Дорофеева Т.В., Шклярова Е.И., Кузнецов А.А. Влияние обработки в разряде на диэлектрические свойства пленки ПЭТ-Э/ Электротехника — 2002, №4, с. 17-19.

126. Лившиц И.М. О структуре энергетического спектра и состояниях неупорядоченных систем/ Успехи Физической Науки 1964, т. 83. №4, с.617-663.

127. Гильман А.Б., Шифрина P.P., Потапов К.В., Тузов Л.С., Венгерская Л.Э., Григорьева Г.А. Измерение свойств и структуры поверхности полиимида под воздействием тлеющего разряда/ Химия высоких энергий 1993, т.27, №2, с.79-84.

128. Закревский В.А., Сударь Н.Т. Влияние объемного заряда на закономерности электрического разрушения полимеров/ Журнал технической физики -1996, т.66, №4, с. 105-113.

129. Закревский В.А., Сударь Н.Т. Влияние объемного заряда на напряженность электрического поля в полимерных диэлектриках/ Журнал технической физики 1990, т. 60, №2, с. 66—71.

130. Хаушильд В., Мош В. Статистика для электротехников в приложении к технике высоких напряжений. —Л.: Энергоатомиздат, 1989, 297 с.

131. Севастьянов В.И. Биосовместимость. М., 1999, 367 с.