автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Тонкие пленки углерода: выращивание пучками заряженных частиц, фазообразование, строение и свойства

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.И

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. Фазообразование, строение и свойства тонких пленок углерода.

4. 1. Фазообразование.

4.2. Автоэмиссионные свойства тонких углеродных пленок.

4.3. Размерная обработка алмазных слоев.

Выводы к главе 4.

Современный этап развития технологии выращивания тонких пленок углерода характеризуется значительным вниманием к алмазу, как к полупроводниковому материалу для создания структур твердотельной микро-, акусто-, эмиссионной электроники и расширением использования алмаза как материала с предельно высокой твердостью для изготовления абразивного и режущего инструмента. Такие свойства алмаза, как высокая теплопроводность 20-25 Вт/см-К при 300 К, дрейфовая скорость насыщения носителей тока 2,7-10А см/с, напряженность поля электрического пробоя 2-10А В/см, твердость 10 по шкале Мооса, стойкость к потоку быстрых нейтронов 21 о'"* нейтрон/смА и к у - излучению 5-1СА Гр позволяют использовать алмаз в качестве элементной базы быстродействующей, стойкой к радиации электроники, сенсоров мощных потоков частиц и ионизирующих электромагнитных излучений, холодных электронных эмиттеров, теплоотводящих покрытий, оптических окон, рентгеновских диафрагм, защитных просветляющих интерференционных покрыгий солнечных элементов. Алмаз обладает наивысшей среди известных материалов скоростью распространения поверхностных акустических волн ~9 км/с, что делает его перспективным для акустоэлектроники. Возможность использования в качестве источника электронов алмазных материалов базируется на присущем им свойстве отрицательного электронного сродства, что дает возможность понизить порог эмиссии при изготовлении ненакаливаемых катодов устройств эмиссионной электроники.

Значительные успехи в выращивании тонких пленок углерода со структурами алмаза, алмазоподобного углерода и карбина достигнуты низкотемпературными вакзАмными ростовыми процессами, которые реализуются на основе применения направленных потоков ускоренных ионов и электронов. Для получения распыляющих ионных пучков наиболее технологичными являются конструкции с ионными источниками на основе разрядов с холодным полым катодом, которые характеризуются предельно высоким ресурсом >10 ч горения разрядов на химически активных газах, сравнительно низкой ценой извлеченного иона, достигаемой благодаря уменьшению подводимой к разряду мощности за счет экономии на накальной мощности. Не менее значимыми достоинствами являются механическая надежность и экономичность конструкций, их низкая стоимость, простота и удобство обслуживания. Эти преимущества, удовлетворяющие в достаточной мере требованиям, предъявляемым к общетехническим характеристикам технологических источников ионов, позволяют расширить возможности процессов выращивания тонких пленок углерода. Однако недостаточная эффективность предложенных к использованию газовых разрядов для получения ионных пучков приводит к ориентации производства на менее прогрессивные и более энерга- и материалоемкие мало эффективные технологии выращивания тонких углеродных пленок. Общепризнанная перспективность использования ионных и электронных пучков в технологии выращивания тонких пленок способствовала созданию новых и существенной доработке и совершенствованию известной газоразрядной техники распьшения мишеней в вакууме. Однако возможность выращивания углеродных пленок различных структурных модификаций при низких температурах и давлениях распылением графита ионным пучком с воздействием на структуру углеродного конденсата либо ионным, либо электронным пучками до выполнения настоящей работы детально не анализировалась. Отсюда следует необходимость всестороннего исследования, во-первых, более экономичных приемов получения плотной газоразрядной плазмы и эффективного извлечения из плазмы ионов и выяснения характера взаимосвязи электродной структуры с параметрами плазмы и разряда, во-вторых, особенностей и условий роста тонких пленок углерода распьшением ионным пучком. Таким образом, создание эффективной, повышенной надежности новой техники и технологии выращивания тонких пленок алмаза на основе применения п5Д1ков заряженных частиц актуально, является приоритетным направлением развития науки, технологий и техники (Пр-577 30.03.2002), определено Перечнем критических технологий

Российской Федерации (Пр-578 30.03.2002) и неоднократно подчеркивалось в решениях международных и российских конференций и симпозиумов.

Целью диссертационной работы является разработка технологии и оборудования для выращивания тонких пленок углерода различных структурных модификаций пучками заряженных частиц при низких температурах и давлениях.

Методы исследований.

Использовался комплексный подход при решении поставленных задач, включающий теоретические оценки основных процессов и построение простых физических моделей исследуемых явлений, экспериментальные исследования и анализ их результатов с целью уточнения, дополнения и проверки адекватности теории и эксперимента. В экспериментах применялись известные и специально разработанные методики зондовых, электрических, осциллографических измерений параметров плазмы и пучков заряженных частиц, температуры стержневого катода, автоэмиссионных свойств углеродных пленок. Основными методами исследования особенностей строения, фазообразования и морфологии поверхности выращенных тонких углеродных пленок являлись комбинационное рассеяние света (спектрометр Т6400ТА of Dilor-Jobin Yvon-spex, использовалась линия 488 нм аргонового лазера; спектрометр ДФС-24 ЛОМО с возбуждением гелий-неоновым лазером Х-= 632,81 нм), инфракрасная спектроскопия (спектрометр UR-20, в интервале волновых чисел 700-4000 см"'), рентгенофазовый анализ (дифрактометр Rigaku с Сика - излучением), атомно-силовая микроскопия (Digital Instruments, Nanoscope 3, contact mode, 81зМ4 type), электронная микроскопия (растровый электронный микроскоп BS-350 "Tesla"), профилометрия (профилограф-профилометр Alpha-step 200).

Основная часть исследований и разработок по теме диссертации имела целевую практическую направленность и выполнялась в рамках госбюджетных работ Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН, программ

Министерства промышленности, науки и технологий Российской Федерации и Министерства экономического развития и торговли Российской Федерации. Региональной программы "Бурятия. Наука и техника" и Федеральной программы социально-экономического развития Республики Бурятия. Результаты диссертационной работы служат основой для дальнейшего совершенствования электровакуумного оборудования и реализуемьпс с его помощью экологически чистых высокоэффективных технологий создания новых структур на тонких пленках в современной электронике.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые:

- получен значительный объем экспериментальной информации о характеристиках и свойствах низковольтного разряда низкого давления в специфической электродной структуре полого и стержневого катодов и полого анода, обеспечивающей предельно высокие плотности эмитирующей плазмы в тлеющем режиме горения разряда, применительно к источникам заряженных частиц;

- экспериментально и теоретически исследовано влияние стимулированной разрядом термоэмиссии электронов из стержневого катода на характеристики зажигания и горения тлеющего магнетронного разряда с полым катодом и параметры эмитирующей плазмы, показано, что возможность получения предельно низких напряжений горения тлеющего разряда и достаточно высокой локальной плотности плазмы реализуется благодаря наиболее полному использованию энергии, рассеиваемой в разряде;

- проведено комплексное экспериментальное исследование различных режимов выращивания тонких пленок углерода пучками заряженных частиц, обобщены закономерности ростовых процессов, разработаны способы получения тонких пленок распылением и облучением ионным пучком и различных вариаций методик наращивания пленок совместно пучками ионов и электронов;

- выявлены технологические особенности приложений пучков заряженных частиц применительно к размерной обработке слоев алмаза и превращений углерода в структуру карбина.

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 тонких пленок углерода распьшением ионными пучками и их использованием в практической электронике.

Практическая ценность работы обусловлена тем, что:

1. 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 0,02-2 А. Важность этих параметров особенно существенно проявляется в режиме длительного >10А часов сильноточного до 2 А непрерывного горения разряда с сохранением формы и размеров катодньк электродов.

2. Разработанные принципы построения технологических процессов и новых способов выращивания тонких пленок углерода различных структурных модификаций распылением и облучением пучками заряженных частиц позволяют решить важные проблемы электронного материаловедения, связанные с созданием ряда электронных устройств на тонких пленках различного назначения и повышают зфовень понимания физико-химических превращений на ростовой поверхности подложек.

3. 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 научно-исследовательский технологический институт «Техномаш» (Москва) - электровакуумная установка нанесения тонких пленок ионным распьшением; Восточно-Сибирском 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, 2001). Результаты диссертационной работы отмечены:

-Дипломом II степени на Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике: Взаимодействие излучений и полей с веществом (Иркутск, 1999);

-Второй премией в конкурсе научных работ молодых ученых и аспирантов на I Конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики (Улан-Удэ, 1999).

На защиту выносятся следующие научные положения:

1.В тлеющем разряде низкого давления 1-10 Па основной вклад в появление падающих вольт-амперных характеристик стационарного разряда обусловлен стимулированной разрядом термоэлектронной эмиссией катодного стержня, накаливаемого ускоренньми из плазмы ионами. Выбором материала стержневого катода с высокой термоэмиссионной способностью могут быть обеспечены предельно низкие напряжения горения тлеющего разряда менее 100В. 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 300 А/см'А и ионной до 0,2 А/смА.

2. 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.

3. Наиболее эффективными процессами выращивания тонких пленок углерода со структурами алмаза, алмазоподобного углерода и карбина при низких температурах и давлениях является распьшение графита ионным пучком и воздействие на структуру углеродного конденсата либо ионным 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.

4. 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. Результаты работы докладывались и обсуждались на: I Всероссийской конференции «Алмазы в технике и электронике» (Москва, 1997); II и IV Российских конференциях «Высокие технологии в промышленности России» (Москва, 1997, 1999); III Международной конференции «Алмазы в технике и электронике» (Москва, 1998); V Russian - Chinese International Symposimn «Advanced Materials & Processes» (Baikalsk, 1999); I Конференции no фундаментальным и прикладным проблемам физики (Улан-Удэ, 1999); II Байкальской школе по фундаментальной физике «Взаимодействие излучений и полей с веществом» (Иркутск, 1999); IV bitemational Symposimn on Diamond Films and Related Materials (Kharkov, Ukraine, 1999); II Всероссийской конференции молодых ученых «Физическая мезомеханика материалов» (Томск, 1999); I* International Congress on Radiation Physics, High Current Electronics and Modification of Materials (Tomsk, 2000); П и III Международных конференциях «Аморфные и микрокристаллические полупроводники» (Санкт-Петербург, 2000, 2002); II Всероссийской научной конференции «Молекулярная физика неравновесных систем» (Иваново, 2000); XI, XII и XIV Международных симпозиумах «Тонкие пленки в электронике» (Йошкар-Ола, 2000; Харьков, Украина 2001,2002); VI Китайско-Российском симпозиуме «Новые материалы и технологии» (Пекин, Китай, 2001); Школе-конференции молодых ученых «Современные проблемы радиационной физики твердого тела» (Томск, 2001); V Международной конференции «Вакуумные технологии и оборудование» (Харьков, Украина 2002); V Международном симпозиуме «Алмазные пленки и пленки родственных материалов» (Харьков, Украина, 2002), I Международном симпозиуме «Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем» (Иваново, 2002); Всероссийской конференции Научные чтения, посвященные 70-летию со дня рождения чл.-к. АН СССР М.В.Мохосоева (Улан-Удэ, 2002).

Личный вклад автора.

Автор внес определяющий вклад в постановку задач исследований, планирование и проведение экспериментов, анализ полученных результатов и разработку основных конструкционных решений, использованных в экспериментальной установке. Соавторы, принимавшие участие в исследованиях по отдельным направлениям, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично.

Выводы.

Технология пучков заряженных частиц позволяет выращивать тонкие углеродные пленки при низких температурах и давлениях с прямым анализом состава, структуры, газовой среды, толщины и некоторых физико-химических характеристик. Особенно вьщеляются такие свойства, как высокая прочность отрыва пленок, эпитаксиальное наращивание пленок при сравнительно низкой температуре ростовой поверхности, синтез углеродных пленок структуры алмаза в широкой области свойств.

Распьшением графитовой мишени и одновременным облучением растущей пленки ионным пучком обеспечены необходимые условия образования алмазоподобной сторуктуры. Ионы при касательном падении отражаясь, испытьшают рассеяние и, как следствие, появление нескольких атомов углерода низкой энергии на один падающий ион с углом рассеяния первичного атома отдачи нормальным к плоскости растущей пленки. В случае с одним ионным источником ионный пучок выполняет сразу две функции: распыляющего графитовую мишень и облучающего наращиваемую пленку скользящим тадением ионов. Благодаря рассеянию ионов атомами отдачи на ростовой поверхности шейки могут создаваться сжимающие напряжения ~10 ГПа, достаточные для образования шмазной фазы. В таком процессе участвуют два потока атомов. С одной стороны, поток ;ыбитых атомов углерода, падающих на подложку, где в результате их наращивания [роисходит движение ростовой поверхности с некоторой скоростью, определяемой лотностью потока. С другой, поток углеродных атомов отдачи, возникающих от ассеяния ионов в глубине растущей пленки и движущихся к ее поверхности, создавая некоторую предельную концентрацию междоузельных атомов, определяющих величину напряжений в растущем слое, соответствующую области стабильности алмазной фазы. От соотношения этих двух потоков углеродных атомов зависит степень оказываемого определяющего влияния проникающих ионов на микроструктуру наращиваемых пленок. Результаты исследований фазового состава и поверхности полученных тонких углеродных пленок методами дифракции рентгеновских лучей, комбинационного рассеяния света и атомно-силовой микроскопии свидетельствуют о формировании алмазоподобной структуры в тонких пленках. Процессы физического распьшения в вакууме ионным пучком обеспечивают недоступные для химических и механических процессов более простые и эффективные условия удаления неровностей, получения отвесных выступов и выемок с неразмытой границей на слоях алмаза вьфащенных химической кристаллизацией из электрически активированой газовой смеси водорода и метана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведены приоритетные исследования по разработке технологии и оборудования для выращивания тонких пленок углерода различных структурных модификаций пучками заряженных частиц при низких температурах и давлениях. Основные результаты работы:

1. Предложена новая электродная схема магнетронного разряда с полым катодом. Изучены характеристики разряда при стимулированной разрядом термоэмиссии стержневого катода. Показано влияние термоэлектронной эмиссии на условия горения разряда и появление падающих вольт-амперных характеристик и возможность значительного повышения средней плотности прикатодной плазмы. Выявлены неравновесные промежуточные стадии развития разряда. Получены предельно низкие напряжения горения разряда, менее 100 В. Вьывлена однозначная зависимость плотности плазмы от разрядного тока и определена принциниальная возможность извлечения заряженных частиц но направлению оси стержневого катода.

2. Разработан эффективный технологический плазменный источник заряженных частиц с улучшенными электрофизическими параметрами и обладающий совокупностью факторов, обуславливающих возможность его использования для выращивания тонких углеродных пленок распылением ионным пучком и компоновки его в конструкции промышленных технологических вакуумных установок. При ускоряющем напряжении 5-10 кВ получены токи эмиссии ионов до 100 мА и электронов до 1 А.

3. Предложен способ выращивания тонких пленок углерода различньк структурных модификаций распылением ионным пучком. Показано, что распьшение графита ионным пучком и воздействие на структуру углеродного конденсата либо ионным, либо электронным пучками обеспечивает необходимые условия образования алмазной фазы и >южет быть использовано для выращивания тонких пленок алмазоподобного углерода ши карбина при низких температурах и давлениях.

4. На основании изучения фазового состава, строения, морфологии поверхности и автоэмиссионных свойств полученных углеродных пленок установлено, что дополнительное воздействие на структуру углеродного конденсата ионным или электронным пучками приводит к образованию кристаллических фаз в тонких пленках. В низкотемпературной области рост ограничивается глобулярной стадией с высокой концентрацией рентгеноаморфной фазы.

5. Реализованы недоступные для химических и механических процессов более простые и эффективные условия удаления неровностей, получения отвесных выступов и выемок с неразмытой границей на ростовой поверхности алмазных пленок в едином технологическом цикле с процессом выращивания без разрыва вакуума.

6. Выращенные тонкие углеродные пленки различной структурной модификации (алмаз, карбин) пригодны для использования в качестве теплоотводящих, эмиссионных и защитных покрытий. На основе выращенных углеродных пленок толщиной -50 им, имеющих работу выхода ~0,33 эВ, изготовлены тонкопленочные полевые катоды со сравнительно высокой эффективностью автоэлектронной эмиссии, наблюдаемой при напряженности электрического поля ~3 Т 0а В/см.

Достигнутый уровень понимания физических явлений распыления мишеней ускоренными ионами, плазменных процессов, протекающих в газоразрядных источниках ионов, ростовых процессов, принципов конструирования плазменных эмиттеров ионов и товой техники выращивания тонких пленок пучками заряженных частиц способствует эазвитию плазменной эмиссионной, физической и твердотельной электроники и шектронного материаловедения.

Автор считает своим приятным долгом выразить благодарность и искреннюю [ризнательность научному руководителю А.Ф.Белянину за постоянное внимание, ворческое участие и поддержку настоящей работы; научному консультанту А.П.Семенову за постоянное содействие и сотрудничество, за полезные рекомендации при обсуждении отдельных экспериментальных и расчетных результатов; Б.В.Спицыну за ряд полезных советов и рекомендаций; П.В.Пащенко за помощь в выполнении исследований полевой эмиссии; Ю.А.Барнакову за помощь при выполнении спектроскопических исследований; сотрудникам лаборатории электрофизики Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН и сооавторам работ за плодотворное сотрудничество.

1. Лейпунский О.И. Об искусственных алмазах // Успехи химии. 1939. Т.8. №10. С.1519.

2. Дерягин Б.В., Буйлов Л.Л., Спицьш Б.В., Городецкий А.Е.и др. Синтез кристашюв алмаза на неалмазных подложках // ДАН СССР. 1976. Т.231. №2. С.335.

3. Matsumo S., Sato Y., Kamo М., SetakaN.// Jpn. J. Appl.Phys. 1982. V.21. P.219.

4. Буйлов Л.Л., Алексенко A.E., Ботев A.A., Спицын Б.В. Некоторые закономерности роста слоев алмаза из активируемой газовой фазы // ДАН СССР. 1986. Т.287. №3.0.888-891.

5. Alsenberg S., Chabot R. Ion beam deposition of thin films of diamond-like carbon // J. Appl. Phys. 1971. V.42. P.295.

6. Голянов B.M., Евсин Л.Е., Михеева М.И.// Письма в ЖЭТФ.1973. Т.18. №9. С.569.

7. Матюшенко H.H., Стрельницкий В.Е. Рентгенографическое исследование метастабильной модификации кубического алмаза // ДАН УССР. Сер А(5).1976. С.459-561.

8. SchmellenmeierH. //Z. Phys. Chem. 1956. Bd.205. S.349.

9. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В., Варшавская И.Г., Семенова-Тян-Шанская A.C. Кристаллизация алмаза. М.: Наука, 1984.120 с.

10. Badzian A.R., Badzian Т., Roy R., Messier R., Spear K.// Mat. Res. Bull. 1988. V.23. R531-548.

11. Matsumoto S., Sato J., Tsutsumi M., SetakaN.//J. Mater. Sei. 1982. V.17. P.3106.

12. Kamo M., Sato J., Matsumo S., Setaka N.// J. Cryst. Growth. 1983. V.82. P.642.

13. Wei J., Kawarada H., Suzuri J., Hiraki A. // J. Cryst. Growth. 1990. V.99. P.1201.

14. Berg S., Anderson L.P.// Thin Sohd Films. 1979. V.58. P.l 17.

15. Kolodziejczuk P., Piotrowski B.e.a. // Archiwum Nauki о Materialach. 1986. V.7. S.139.

16. Sleptsov V.V., Elinson V.M., Simakina N.V., Uksusov A.S.// Diam. and Rel. Mater.1992. V.1.P.546.

17. Klemberg-Sapieha E., Kuettel O.M., Martinu L., Wertheimer U.R.// Thin Solid Films. 1990. V.155.P.193.

18. Kleber R., Weiler M., Krueger A., Sattel S., Kunz G., Jung K., Ehrhardt H.// Diam. and. Rel. Mater. 1993. V.2.P.246.

19. Федосеев Д.В., Лаврентьев A.B., Варшавская И.Г.и др. // ДАН СССР.1988. Т.ЗОО. С.629.

20. Antilla А, Koskinen J., Bister М., Hirvonen J.// Thin Solid Films. 1986. V.136. No.l. P.129.

21. Lifshitz Y., Lempert G.D., Rotter S. et.al. // Diamond and Related Materials. 1993. V.2. R285.

22. Puzikov v.m., Semenov A.V.// Surface and Coat. Technol. 1991. V.47. No. 1-3. P.445.

23. Robertson J. АтофЬоиз carbon // Diamond and Related Materials. 1994. V.3. P.361.

24. Sato Т., Furuno S., Iguchi S. et. al. // Jpn. J. Appl. Phys. 1987. V.26. P.1487.

25. Sato Т., Furuno S., Iguchi S., Hanabusa H. // Appl. Phys. 1988. V.45. P.355.

26. Wagal S.S., Juengerman E.M., Collins C.B. // Appl. Phys. Lett. 1988. V.53. P.187.

27. Krishnaswamy J., Rengan A., Narayan J. et. al. // Appl. Phys. Lett. 1989. V.54. P.2455.

28. Collins C.B., Davanloo F., Juengerman et. al. // Appl. Phys. Lett. 1989. V.54. P.216.

29. Davanloo F., Juengerman E.M., Janger D R. et. al. // J. Appl. Phys. 1990. V.66. P.2081.

30. Collins C.B., Davanloo F., Juengerman et. al. // Surface and Coatings Technology. 1991. V.47. P.244.

31. Аксенов И.И., Стрельницкий B.E. Синтез безводородных пленок алмазоподобного углерода // Тонкие пленки в электронике. Труды 12-го Международного симпозиума. Харьков: Украина. 2001. С.96-105.

32. Вейссмантель X., Фиедлер О., Хехт Г. и др. Исследование тонких пленок, полученных методом ионного распыления // Процессы роста и синтеза полупроводниковых кристаллов и пленок. Новосибирск: Наука, 1975. Ч. 2. С.380-390.

33. Weissmantel С, Hecht G., Hinneberg H.J. Deposition of epitaxial layers by ion beam methods // J. Vac. Sci. and Technol. 1980. V.17. №4. P.812-816.

34. Kaufinan H.R., Cuomo J.J., Harper J.M.E. Technology and appUcations of broad-beam ion sources used in sputtering. Pt. 1. Ion source technology // J. Vac. Sci. and Technol. 1982.V.21.№3.P.725-736.

35. Harper J.M.E. Ion beam techniques in thin film deposition // Solid State Technol. 1987. V.30. №4. P. 129-134.

36. Thin films processes // J.L. Vossen and W. Kern (eds.). New York: Academic press, 1978.

37. Физика и техника источников заряженных частиц на основе дугового разряда (тематический выпуск) / Под ред. СП. Бугаева. Известия вузов. Физика. 1994. Т.37. №3.

38. MotohiroT., Yamadera П., Taga Y. Angular-resolved ion beam sputtering apparatus for large-area deposition // Rev. Sci. Instrum. 1989. V.60. №8. P. 2657-2665.

39. Varitimos Т.Е., Tustison R.W. Ion beam sputtering of ZnS thin films // Thin Solid Films. 1987. V.151. №1. P.27-33.

40. Varasi М., Misiano С, Lasaponara L. Deposition of optical thin films by ion beam sputtering // Thin Sohd Films. 1984. V . l 17. №3. P. 163-172.

41. Takeuchi M., Yanagida K., Nagasaka H A compact ion source using a hollow cathode discharge and its apphcation to thin film formation // Thin Sohd Films. 1986. V.l 14. P.281-288.

42. Weissmantel G., Reisse G., Erler H. e.a // Thin Sohd Films. 1979. V.63. P.315.

43. Файзрахманов И.А., Хайбуллин И.Б. Исследование методом оптической спектроскопии микроструктуры пленок а-С, полученных ионно-стимулированным осаждением // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 1996. №5. С.88-96.

44. Кулик Л.В., Кобицкий А.Ю., Саучев К.Н. и др. Аморфные алмазоподобные пленки, полученные ионно-лучевым методом // Тонкие пленки в электронике. Труды VII Международного симпозиума. М.: Полярон. 1996. С.49-53.

45. Маишев Ю.П. Источники ионов и ионно-лучевое оборудование для нанесения и травления материалов // Вакуумная техника и технология. 1992. Т.2. №4. С.53-58.

46. Чайковский Э.Ф., Пузиков В.М., Семенов А.В. Осаждение алмазоподобных пленок из ионных пучков углерода //Кристаллография. 1981. Т.26. Вып. 1. С.219-222.

47. Зосим Д.И., Кулигина В.П., Семенов А.В. и др. Влияние электрического поля на оптические свойства алмазоподобных пленок углерода // Труды Украинского вакуумного общества. Харьков, 1997. Т.З. С. 139-143.

48. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972.304 с.

49. Габович М.Д., Плещивцев Н.В., Семашко Н.Н. Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологических целей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 248 с.

50. Завьялов М.А., Крейндель Ю.Е., Новиков А.А. и др. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. М.: Энергоатомиздат, 1989.256 с.

51. Крейндель М.Ю., Литвинов Е.А. О возможности использования быстропеременных электрических полей для увеличения ионной эмиссии плазменных источников // Тез. докл. I Всесоюзного совещания по плазменной эмиссионной электронике. Улан-Удэ, 1991. С.67-70.

52. Семенов А.П. Техника распыления ионными пучками. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского научного центра СО РАН, 1996.120 с.

53. Крейндель Ю.Е., Никулин СП. Параметры системы плазма-слой в электродной полости разряда низкого давления //ЖТФ. 1988. Т.58. Вып.6. С. 1208-1209.

54. Визирь А.В., Оке Е.М., Щанин П.М. и др. Несамостоятельный тлеющий разряд с полым катодом для щирокоапертурных ионньк источников // ЖТФ. 1997. Т.67. №6. С.27-31.

55. Груздев В.А., Крейндель Ю.Е., Троян О.Е. Источники электронов с плазменным эмиттером. Новосибирск: Наука, 1983.- С.5-14.

56. Семенов А.П. Пучки распьшяющих ионов: получение и применение / Под ред. Г.А.Месяца. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского научного центра СО РАН, 1999. 207 с.

57. Семенов А.П., Семенова И.А. Газоразрядные источники с эмиссией заряженных частиц из плазмы тлеющего разряда с полым катодом // Известия высщих учебных заведений. Физика. 2001. N 9. С.69-76.

58. Крейндель Ю.Е. Плазменные источники электронов. М.: Атомиздат, 1977. 144с.

59. Глазунов В.Н., Метель А.С О механизме потерь быстрьк электронов в тлеющем разряде с осциллирующими электронами // ЖТФ. 1981. Т. 51. N 5. С.932-939.

60. Жуков М.Ф., Козлов Н.П., Пустогаров А.В. и др. Приэлектродные процессы в дуговых разрядах. Новосибирск: Наука, 1982. 158 с.

61. Семенов А.П., БелянинА.Ф., Шулунов В.Р., Семенова И.А. Модификация вакуумных постов газоразрядными ионными источниками // Высокие технологии в промышленности России. Материалы IV Российской конференции. М.: МГУ. 1998. С.40-48.

62. Семенов А.П., Семенова И.А. Разряды с холодньм катодом как генераторы плазмы распыляющих ионных hjAkob // Высокие технологии в промышленности России. Материалы II Российской конференции. М.: МГТУ им. Н.Э.Баум ана. 1997. С.53-63.

63. Семенов А.П., Семенова И.А. Эффективный источник пучков заряженных и нейтральных частиц на основе разряда с польм катодом // Вакуумные технологии и оборудование. Труды 5 Международной конференции. Харьков: Украина. 2002. С.227-235.

64. Семенов А.П., Белянин А.Ф. // А.с. SU 1565289.МКИ Н 01 j 37/34, С 23 С 136. 1987.

65. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р.Бериша. М.: Мир, 1984. 336 с.

66. Данилин B.C. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. М.: Энергоатомиздат, 1989. 328 с.

67. Келли Р. Столкновительные, тепловые и электронные процессы ионного распыления // Ионная имплантация в полупроводниковые и другие материалы. М.: Мир, 1980. С. 195-235.

68. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел / Под ред. Е.С. Машковой. М.: Мир, 1989. 349 с.

69. Плетнев В.В. Современное состояние теории физического распыления неупорядоченных материалов // Итоги науки и техники. Сер. Пучки заряженных частиц и твердое тело. М., 1991. Т.5. С.4-62.

70. Sigmund Р. Theory of sputtering: 1. Sputtering yield of amorphous and polycrystalline targets // Phys. Rev. 1969. V.184. №2. P. 990-993.

71. Sigmund P., Claussen C. Sputtering from elastic-coUision spikers in heavy-ion bombarded metals // J. Appl. Phys. 1981. V.52. P.990-993.

72. Pletnev V. V., Semenov D. S., Telkowsky V. G. On the theory of binary alloy sputtering by hght ions // Radiat. Eff 1984. V.83. P.l 13-119.

73. Плетнев В.В. Угловое распределение атомов, распыленных с поверхности аморфных мишеней // ФТТ. 1978. Т.20. Вьш.11. С.3379-3384.

74. Плетнев В.В., Семенов Д.С., Тельковский В.Г. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. №5. С.5-11.

75. Плетнев В.В. Пространственное распределение точек эмиссии атомов из мишени при распьшении аморфных материалов легкими ионами // Поверхность. Физика, химия, механика. 1990. №5. С.67-74.

76. Капауа К., Hojou К., Koga К., Toki К. Consistent theory of sputtering of solid targets by ion bombardment using power potential low // J. Appl. Phys. 1973. . V.12. №9. p.1297-1306.

77. Семенов А.П., Белянин А.Ф., Семенова И.А. К вопросу применения распьшения ионным пучком для выращивания углеродных пленок // Алмазы в технике и электронике. Труды Всероссийской конференции. М.: Полярой, 1997. С.136-145.

78. Белянин А.Ф., Семенов А.П., Семенова И.А. О выращивании пучками заряженных частиц тонких пленок углерода различных структурных модификаций //

79. Алмазы в технике и электронике. Труды Международной конференции. М.: Полярон. 1998. С.158-167.

80. Семенов А.П., Семенова И.А., Белянин А.Ф. Синтез алмазоподобного углерода и карбина пучками заряженных частиц // Аморфные и микрокристаллические полупроводники. Тез. докладов 2 Международной конференции. Санкт-Петербург: С-Пб.ГУ. 2000. С.59

81. Вечерин П.П., Журавлев В.В., Квасков В.Б., Клюев Ю.А., Красильников А.В., Самойлович М.И., Сухо дольская О.В. Природные алмазы России. М.: Полярон, 1997. 304 с.

82. Heimann R.B., Kleiman J., Salansky N.M. A unified structural approach to linear carbon polytypes//Nature. 1983. V.306. №5938. P.164-167.

83. Семенова И. А. Принципы выращивания тонких пленок алмаза и алмазоподобного углерода пучками заряженных частиц // Тезисы докладов I Конференции по фундаментальным и прикладным проблемам физики. Улан-Удэ: БНЦ СО РАН. 1999. С.79-80.

84. Семенов А.П., Белянин А.Ф., Семенова И.А. Низкотемпературные вакуумные технологии в синтезе тонких пленок алмазоподобного углерода // Новые материалы и технологии. Тезисы докладов VI Китайско-Российского симпозиума. Пекин: Китай. 2001.С.503.

85. Белянин А.Ф, Пащенко П.В., Бляблин A.A., Пилевский A.A., Суетин Н.В., Спицын Б.В. Слоистые структуры алмаз/AlN в устройствах электронной техники //

86. Тонкие пленки в электронике. Труды 12-го Международного симпозиума. Харьков: Украина. 2001. С.96-105.

87. Шредник В.Н. Теория автоэлектронной эмиссии // Ненакаливаемые катоды. М.: 1974. С. 165-177.

88. Елинсон М.И., Васильев Г.Ф. Автоэлектронная эмиссия. М.: ГИФМЛ, 1958.

89. Образцов А.Н., Павловский И.Ю., Волков А.П. Электронная эмиссия в графитоподобных пленках // ЖТФ. 2001. Т.71. вып. 11.

90. Himpsel F.J., Кларр J.A., Van Vechten ХА., Eastman D.E. Quantum photoyield of diamond (111) a stable negative affinity emitter // Phys. Rev. B. 1979. V.20/ P.624.

91. Zhu W., Kochanski G.P., Jin S., Seibles L. Electron field emission from ion implanted diamond // J. Appl. Phys. 1995. V.78. P.2707.

92. Zhimov V.V. On the cold emission mechanism of diamond coated tips // J. de Physique IV. 1996. V.6-C5. P. 107-111.

93. Eimori N., Mori Y., Hatta A. et al. // Diamond and Related Materials. 1995. V.4. P.806.

94. Armatunga G.A.J., Silva S.R.P. Nitrogen containing hydrogenated amorphous carbon for thin-film field emission cathode // Appl. Phys. Lett. 1996. V.68. P.2529-2531.

95. Месяц r.A. Эктоны.Ч.1. Екатеринбург: Наука, 1993. 184 с.

96. Буйлов Л. Л. , Алексенко А. Е. , Ботев А. А. , Спицын Б. В. Некоторые закономерности роста слоев алмаза из активированной газовой фазы // Доклады академии наук. 1986. Т.287. N4.C. 888-891.

97. ПО. Белянин А.Ф., Семенов А.П., Алексенко А.Е., Буйлов Л.Л., Спицын Б.В., Семенова И.А. Размерная обработка пучком ионов поверхности алмазных слоев // Физика и химия обработки материалов. 2000. N4. С.65-70.

98. ШКАЛЬСКАЯ ШКОЛА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ "Взаимодействие излучений и полей с веществом"

99. Научная сессия молодых ученыхдмгиюмместо1. Якприсуадается1. Свгле/со1. АА Аза доклад Осолл/лАо€л / А / А Х1. Г. А. Жеребцов1. ИРКУТСК Х9 99

100. УТВЕРЖДАЮ Проректор по наукеа 2002 г.1. АКТ

101. Зав.каф. «Металловедение и ТОМ» к.т.н., доцент1. Аганаев Ю.П.1. Сизов И.Г.