Диэлектрические кремнийорганические покрытия, полученные методом удалённого осаждения из тлеющего разряда в потоке смеси аргон/гексаметилдисилоксан тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Зуза Даниил Александрович

• Зуза Даниил Александрович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Зуза Даниил Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОЛИМЕР-ПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

1.1 Особенности полимер-подобных покрытий, осажденных с использованием плазмы газового разряда

1.2 Газоразрядная плазма, используемая для плазмохимического осаждения полимер-подобных покрытий

1.3 Физические и химические процессы, приводящие к осаждению полимер-подобных покрытий из неравновесной плазмы

1.4 Исследование процессов осаждения с помощью микроскопического и макроскопического подхода

1.5 Плазмохимические системы, используемые для осаждения полимер-подобных покрытий

1.6 Кремнийорганические полимер-подобные покрытия

1.7 Постановка цели и задач диссертационной работы

2 МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И МЕТОДОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы, использованные в работе

2.2 Плазмохимическая система

2.3 Методика осаждения покрытий и условия поддержания разряда

2.4 Методы исследования физико-химических свойств покрытий

2.5 Методология исследований

3 ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОДДЕРЖАНИЯ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА В ПОТОКЕ СМЕСИ Аг/ГМДСО НА ПРОЦЕСС ОСАЖДЕНИЯ КРЕМИНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И ИХ ХИМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

3.1 Влияние тока разряда и расхода ГМДСО на «массовое преобразование» исходного вещества в покрытие

3.2 Анализ химического строения полученных покрытий

3.3 Особенности протекания процессов плазмохимической активации ГМДСО в плазме положительного столба разряда

3.4 Распределение массы покрытия в плазмохимической системе и особенности осаждения покрытий при взаимодействии паров ГМДСО с катодными слоями тлеющего разряда

3.5 Специфика удалённого осаждения полимер-подобного покрытия из тлеющего разряда постоянного тока в потоке газа

3.6 Выводы по главе

4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ УДАЛЁННОГО ОСАЖДЕНИЯ КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕР-ПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

4.1 Конструкция и электрофизические параметры тлеющего разряда в плазмохимической системе

4.2 Отработка параметров удалённого осаждения полиметилсилоксан-подобных и полиметилгидроксисилоксан-подобных покрытий из плазмы положительного столба тлеющего разряда

4.3 Физико-химические свойства полиметилсилоксан-подобных и полиметилгидроксисилоксан-подобных покрытий и их взаимосвязь с химическим строением

4.4 Технологические особенности, возникающие при взаимодействии ГМДСО с катодными слоями тлеющего разряда

4.5 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

154

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Ожидаемые характеристические полосы и их положение на инфракрасных спектрах покрытий

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт о внедрении результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диэлектрические кремнийорганические покрытия, полученные методом удалённого осаждения из тлеющего разряда в потоке смеси аргон/гексаметилдисилоксан»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Диэлектрические защитные полимерные покрытия являются востребованными материалами, поскольку решают проблему эксплуатации электронных компонентов и устройств в экстремальных условиях. Несмотря на это, существующие методы нанесения защитных покрытий имеют ряд недостатков. Например, при нанесении лакокрасочного покрытия на токоведущие части печатных плат возникают дефекты сплошности. В условиях космического пространства такие дефекты существенно повышают вероятность зажигания электрической перманентной дуги на силовом оборудовании космического аппарата. В условиях коррозионно-активной среды дефекты могут способствовать образованию дендритов и, как следствие, короткому замыканию. Данные факторы приводят к выходу дорогостоящей аппаратуры из строя.

Кремнийорганические покрытия находят широкое применение в космическом материаловедении, поскольку сочетают в себе необходимый для защиты электронных устройств комплекс функциональных свойств: высокую диэлектрическую прочность, адгезию, химическую инертность, устойчивость к атомарному кислороду, термостабильность в широком интервале температур в вакууме и т.д. Конформные и бездефектные кремнийорганические покрытия могут быть получены плазмохимическим осаждением из газовой фазы, используя в качестве прекурсора низкомолекулярные соединения, например, гексаметилдисилоксан (ГМДСО). Однако электронные компоненты печатных плат чувствительны к плазменному воздействию, следовательно, необходимо исключить взаимодействие плазмы с покрываемым изделием в процессе осаждения. Для этого необходимо разделение активного объема, области газового разряда, где протекают плазмохимические процессы, и области осаждения, где пленкообразующие частицы формируют покрытие. В таком случае, покрытие осаждается вне области горения разряда (удалённое осаждение). В настоящее время, плазмохимические технологии удалённого осаждения

кремнийорганических диэлектрических защитных покрытий отсутствуют, что и определяет актуальность настоящей работы.

Степень разработанности темы исследования. Разработка научных основ плазмохимического осаждения полимер-подобных покрытий проводится во многих научно-исследовательских центрах, как в России, так и в других странах. Особо выделяются научные результаты группы из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий (под руководством D. Hegemann), которая более 20 лет работает с высокочастотными разрядами и имеет опыт внедрения своих разработок в промышленность. Исследователи из Политехнической школы Монреаля (R. Wertheimer) и Брюссельского свободного университета (F. Reniers) широко изучают особенности применения плазмохимического осаждения полимер-подобных покрытий из диэлектрического барьерного разряда при атмосферном давлении. Значительный вклад в понимание плазмохимических процессов и кинетики осаждения привносят работы ученых из Самарского государственного технологического университета (под руководством В. И. Зыня). Осаждением полимер-подобных покрытий из тлеющего разряда постоянного тока занимались H. Yasuda и Q. Yu из Миссурийского университета, в частности, они обратили внимание на различие механизмов протекания реакций в различных областях тлеющего разряда. Группа ученых из Университета Южной Австралии (R. D. Short, A. Michelmore, D. A. Steele, K. Vasilev) на протяжении многих лет исследует влияние физических процессов, протекающих в высокочастотных разрядах, на рост покрытия. Ученые из Берлинского технического университета (под руководством J. F. Friedrich) раскрывают и обосновывают химические аспекты осаждения из низкотемпературной плазмы. В Лаборатории прикладной электроники Института сильноточной электроники научная группа под руководством А. С. Гренадёрова проводит обширную работу по исследованию свойств аморфных а-C:H:SiOx плёнок, осажденных с использованием несамостоятельного дугового разряда с накалённым катодом.

Несмотря на большое количество работ и достижений, в этой области до сих пор имеются пробелы, существенно ограничивающие применение

плазмохимического метода получения полимер-подобных покрытий. В частности, плазмохимические системы удалённого осаждения практически не изучены. Для реализации удалённого осаждения необходимо использование газового разряда в потоке газа, так как под действием потока газа происходит массоперенос частиц из активного объема в область осаждения. Тлеющий разряд (ТР) постоянного тока представляет здесь особый практический интерес, поскольку возможность элементарной диагностики протекающих токов и напряжений, а также простота газоразрядной конструкции делают метод способным к масштабированию.

Цель работы - разработка научных основ физико-химических процессов удалённого плазмохимического осаждения диэлектрических

кремнийорганических покрытий из тлеющего разряда в потоке смеси Аг/ГМДСО и установление закономерностей влияния условий поддержания тлеющего разряда на состав, структуру и функциональные характеристики покрытий.

Задачи:

1. Исследовать влияние условий поддержания тлеющего разряда на элементный состав и структуру покрытий, а также на количественное массовое превращение израсходованного ГМДСО в кремнийорганическое покрытие (далее - «массовое преобразование»).

2. Исследовать химический состав и установить структуру диэлектрических кремнийорганических покрытий, выявить взаимосвязи между химическим строением покрытий и их функциональными характеристиками.

3. Разработать конструкцию плазмохимического реактора и технологические параметры его эксплуатации, обеспечивающие получение диэлектрических кремнийорганических покрытий с заданным строением и физико-химическими свойствами.

Научная новизна:

1. Впервые с использованием ТР, поддерживаемого в потоке смеси Аг/ГМДСО, получены диэлектрические кремнийорганические покрытия на удалённо расположенной подложке, и определено влияние условий поддержания разряда на их строение и свойства.

2. Установлено, что при осаждении покрытий из газопаровой смеси Аг/ГМДСО при различных условиях поддержания ТР на удалённой расположенной подложке образуются кремнийорганические полимер-подобные структуры четырёх типов.

3. Впервые определены ключевые параметры удалённого плазмохимического осаждения из тлеющего разряда, определяющие условия получения диэлектрических кремнийорганических покрытий с заданными функциональными характеристиками.

Теоретическая значимость диссертации. Получены новые результаты, имеющие фундаментальное значение в области разработки функциональных покрытий различного назначения и разработки методов получения новых неметаллических материалов на основе плазмохимических процессов. Выявлены и классифицированы процессы, приводящие к плазмохимическому осаждению кремнийорганических покрытий из низкотемпературной плазмы тлеющего разряда на подложку, находящуюся вне области горения газового разряда. Установлены взаимосвязи между условиями плазмохимического осаждения, функциональными свойствами, химической структурой и составом покрытия, а также количественным преобразованием исходного вещества в покрытие.

Практическая значимость диссертации. Выявлены ключевые технологические параметры плазмохимического синтеза, позволяющие получать функциональные кремнийорганические полимер-подобные покрытия с заданным комплексом физико-химических и эксплуатационных свойств. Разработана конструкция плазмохимического реактора и технические условия получения функциональных кремнийорганических покрытий с уникальными характеристиками и пригодные для защиты электронной аппаратуры, работающей в агрессивных условиях - при воздействии факторов космического пространства и кислотной среды.

Методология и методы исследования. Настоящая работа основана на экспериментальном методе исследования. Методология эксперимента заключалась в системном подходе к анализу и интерпретации полученных

данных. Путем анализа и систематизации современных научных работ по тематике исследования, была разработана концепция и создана плазмохимическая система, которая являлась экспериментальным стендом для получения образцов покрытий и исследования тлеющего разряда в условиях осаждения. Для изучения амплитудных и временных параметров электрических сигналов газового разряда применялся осциллографический метод. Химическое строение образцов покрытий исследовалось с применением взаимодополняющих методов физико-химического анализа - рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и инфракрасной спектроскопии. Анализ спектральных данных и статистическая обработка результатов эксперимента проводились с использованием специализированного программного обеспечения. Для изучения физико-химических свойств полученных покрытий применялись приборы и методики, соответствующие современному уровню.

Положения, выносимые на защиту:

1. Из плазменной струи тлеющего разряда, поддерживаемого в потоке смеси Ar/ГМДСО с мольным соотношением от 100 до 1000 при токе разряда от 6 до 60 мА, осаждаются полимер-подобные нерегулярные пространственно-сшитые кремнийорганические покрытия 4 типов, отличающихся макромолекулярной структурой, элементными соотношениями C/Si и O/Si и химическим состоянием атомов Si и C.

2. Наличие гидроксильных функциональных групп и высокая плотность связей полиметилгидроксисилоксан-подобного покрытия обуславливают, соответственно, гидрофильность (0H2O 66-76°) и высокие показатели твёрдости (0,32 ГПа) и плотности (1,7 г/см3) материала, а преимущественное содержание алкильных групп и низкая плотность связей полиметилсилоксан-подобного покрытия приводит к формированию гидрофобного (0rnO 97-105°) с низкой плотностью (1,1 г/см3) и твёрдостью (0,11 ГПа) покрытия.

3. В условиях, при которых пары ГМДСО взаимодействуют с плазмой положительного столба и не взаимодействуют с катодными слоями ТР, относительное массовое превращение исходного вещества в удалённо осаждённое

покрытие и его химическое строение определяются параметром, ne/NM, отражающим соотношение концентраций электронов и молекул в области протекания плазмохимических реакций.

Степень достоверности. Результаты, полученные в настоящей работе, являются достоверными, поскольку были получены в ходе статистической обработки данных эксперимента с хорошо контролируемыми условиями, с применением оборудования и приборов, соответствующих современному научному уровню, и согласуются с результатами других исследований в области плазмохимического осаждения покрытий из газовых разрядов.

Апробация результатов. Результаты настоящей работы были представлены на следующих международных конференциях: International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (Томск, 2020 и 2022 г.); Международная конференция «Перспективы развития фундаментальных наук» (Томск, 2022 и 2023); XIII Международная научно-техническая конференция «Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий» (Казань, 2021); IV международная конференция «Газоразрядная плазма и синтез наноструктур» (Казань, 2023); XIV Китайско-Российско-Белорусский симпозиум «Перспективные плазменные технологии 2023» (Томск).

Связь работы с научными программами и методами. Результаты получены в рамках проекта Российского фонда фундаментальных исследований «Научные основы подавления дугообразования в бортовой аппаратуре космических аппаратов с использованием электроразрядных и плазмохимических процессов» (шифр темы: 18-48-700029-р_а); государственного задания «Низкотемпературная плазма стационарных и импульсных разрядов в газах и вакууме и ее применение в электрофизических устройствах» (шифр темы: FWRM-2021-0007); проекта «In situ методы синхротронных исследований многослойных функциональных структур с уникальными параметрами и свойствами, созданных пучково-плазменной инженерией поверхности» (шифр темы: 075-15-2021-1348); проекта «Разработка фундаментальных основ получения новых органических и полимерных соединений и материалов» выполненного в

рамках программы государственной поддержки ведущих университетов Российской Федерации в целях повышения их конкурентной способности среди ведущих мировых научно-образовательных центров (5-100) (шифр темы: НУ 8.2.10.2018). Государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации "Вязкоупругое поведение и усталость биосовместимых пороэластичных титановых сплавов" (шифр темы: FSWM-2020-0022).

Исследования выполнялись в Лаборатории вакуумной электроники Института сильноточной электроники СО РАН и в центре исследований в области материалов и технологий Химического факультета Томского государственного университета.

Личный вклад автора. Диссертант принимал непосредственное участие в планировании и реализации представленных в работе экспериментов, разработке плазмохимической системы, систематизации, обработке полученных экспериментальных данных и их интерпретации. Автором совместно с научным руководителем были поставлены цели и задачи исследования, а также сформулированы научные положения.

Публикации. По теме диссертации Д. А. Зуза опубликовано 12 работ, в том числе 4 статьи в журналах, включенных в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук (из них 2 статьи в зарубежном научном журнале, входящем в Web of Science), 1 статья в сборнике материалов конференции, представленном в издании, входящем в Scopus, 7 публикаций в сборниках материалов международных научных и научно-технической международных конференций, конгрессов, симпозиума.

Структура и объем научно-квалификационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка условных обозначений и сокращений, списка использованных источников и

литературы, двух приложений. Диссертация изложена на 186 страницах, содержит 59 рисунков и 4 таблицы.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю д.ф.-м.н. И. А. Курзиной за курирование, поддержку и помощь в исследовательской работе и научному консультанту к.ф.-м.н. А. В. Батракову за создание концепции настоящего исследования и содействие, оказанное в ходе его выполнения. Автор искренне благодарен В. О. Нехорошеву за неоценимую помощь, проявленную в ходе выполнения экспериментов, обсуждения результатов и написания публикаций. Также автор признателен коллективу Лаборатории вакуумной электроники ИСЭ СО РАН, в особенности, А. Г. Падею, к.ф.-м.н. С. А. Попову, К. В. Карлику и д.ф.-м.н. Е. В. Нефёдцеву за ценные советы и вклад, сделанный в создание экспериментального стенда. Автор благодарит за поддержку и помощь в исследованиях сотрудников Химического факультета ТГУ к.т.н. О. А. Лапуть и А. Г. Коржову.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ПОЛИМЕР-ПОДОБНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ

Плазмохимическое осаждение полимер-подобных покрытий из газовой фазы — это метод получения материалов, подразумевающий взаимодействие газоразрядной плазмы с молекулами вещества, находящихся в газовой фазе, которое приводит к образованию частиц, способных сконденсироваться на поверхности и путем создания новых химических связей образовать новое вещество. Как видно из данного определения, метод подразумевает протекание множества различных по своей природе процессов: физических (например, взаимодействие заряженных частиц с электрическими полями в разряде), плазмохимических (например, превращение молекул вещества в результате их взаимодействия с ускоренными полем заряженными частицами) и химических (например, образование химической связи). Таким образом, при исследовании процессов, протекающих при плазмохимическом осаждении полимер-подобных покрытий из газовой фазы, необходимо использовать мультидисциплинарный подход. В связи с этим в настоящей главе приводится обзор современной литературы, и кратко рассматриваются химические, физические и технические аспекты метода.

1.1 Особенности полимер-подобных покрытий, осажденных с использованием плазмы газового разряда

Сегодня широко используются разнообразные покрытия, в основе которых используются высокомолекулярные соединения (ВМС) [1]. Высокомолекулярные соединения представляют собой химические соединения, с молекулярной массой от нескольких тысяч до миллионов углеродных единиц [2], это могут быть натуральные (природные) и синтетические полимеры, смолы, олигомеры. Хорошо известны такие покрытия с органической или кремнийорганической основой как грунтовки, краски, лаки, эмали, некоторые виды шпаклевок, пленочные и

порошковые полимерные покрытия, резиновые и силиконовые покрытия. Методы получения таких покрытий включают нанесение из растворов, суспензий или эмульсий, в электростатическом поле, газопламенный, вибрационный и вихревой [3, 4]. Полимерные покрытия могут наноситься на поверхность изделия химическим осаждением из паровой фазы, например, методом пиролитической полимеризации получают пленки парилена (поли-пара-ксилилен) [5].

Существует также покрытие на основе ВМС, которое из-за особенностей химического строения нельзя отнести к какому-либо виду из вышеперечисленных. Особенности химического строения этих материалов обусловлены методом их получения - плазмохимическим осаждением из газовой фазы. В англоязычной литературе такие материалы называют термином «плазменные полимеры» (англ. - Plasma polymers), который был введен в начале 1960-х годов, после того как Гудман обратил внимание на различия «плазменных» и классических полимеров [6].

Для того, чтобы охарактеризовать «плазменные полимеры» рассмотрим, что представляет из себя полимер в традиционном понимании. Согласно IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry - Международный союз теоретической и прикладной химии), полимер - это вещество, состоящее из макромолекул, которые представляют собой молекулы с высокой относительной молекулярной массой, структура которых, по существу, состоит из многократного повторения звеньев, полученных фактически или концептуально из молекул с низкой относительной молекулярной массой [7]. Кроме того, молекула может считаться макромолекулой, если добавление или удаление одного или нескольких составных звеньев не оказывает влияния на физические свойства полимера. Макромолекулы полимеров образуются из мономеров - низкомолекулярных соединений, молекулы которых могут реагировать между собой или с молекулами других мономеров с образованием составных звеньев [8]. Структурная химическая формула полимера может быть описана как [составное звено] n. Для описания макромолекул также применяют такие важные понятия как конформация и конфигурация полимеров [2], которые определяют относительное

пространственное расположение в макромолекуле атомных групп. Конформация макромолекулы может быть изменена без разрыва химических связей в макромолекуле и определяется внутренним вращением вокруг химических связей. В свою очередь конфигурация макромолекулы не может быть изменена без разрыва химических связей, задается в процессе синтеза и включает в себя три типа изомерии: локальную (проявляется в случае соединения ассиметричных звеньев - голова-голова, голова-хвост, хвост-хвост), цис-/транс- (проявляется в случае полимеров, содержащих двойную связь) и стерео- изомерию (изотактическое, синдиотактическое, атактическое расположение заместителей) [2].

На рисунке 1.1 наглядно продемонстрированы различия между традиционным полимером, макромолекулы которого связаны редкими поперечными сшивками и «плазменным полимером».

Рисунок 1.1 - Схематическое сравнение полимера и «плазменного полимера» [9]

«Плазменные полимеры» схожи с полимерами тем, что состоят из молекул с высокой относительной молекулярной массой и образованы посредством ковалентных связей. Однако понятие макромолекулы не подходит для таких материалов, поскольку, во-первых, в них невозможно выделить повторяющееся звено, во-вторых, невозможно определить их молекулярную массу, в-третьих, для них характерно наличие трехмерной пространственно-сшитой структуры. По последним двум критериям плазменные полимеры схожи с пространственно-

сшитыми макромолекулами, такими как реактопласты и вулканизированные каучуки [10], с одной стороны, а также с эбонитом и ковалентными стеклами, с другой стороны.

Первые изучения свойств «плазменных полимеров», проведенные в 1930-1950-х годах, показали, что они обладают такими свойствами как высокая диэлектрическая прочность, отсутствие точечных дефектов, нерастворимость, термостабильность и др. [6, 11]. Эти свойства привлекли ученых-материаловедов, и с тех пор началось бурное развитие методов получения таких покрытий. Сегодня «плазменные полимеры» применяются в основном в качестве биосовместимых [12, 13] и защитных покрытий [14, 15, 16, 17].

1.2 Газоразрядная плазма, используемая для плазмохимического осаждения

полимер-подобных покрытий

Термин плазма (относительно состояния вещества) впервые применил И. Ленгмюр для описания области ионизированного газа, содержащей равные количества электронов и ионов [18]. Помимо заряженных частиц, плазма состоит из нейтральных атомов и молекул в основном и возбужденном состоянии, свободных радикалов и фотонов [19]. Каждый сорт частиц обладает своим распределением по энергии. На основании этого можно выделить квазиравновесные и неравновесные плазмы.

Плазма является квазиравновесной тогда, когда состояние всех частиц описывается статистикой Максвелла-Больцмана с приблизительно одной единой температурой [20]. Строго говоря, в плазме газового разряда не может быть полного равновесия, так как энергия от внешнего электромагнитного поля (источника) передается в основном электронам, а от них - тяжелым частицам, что малоэффективно. С хорошим приближением квазиравновесные плазмохимические процессы могут описываться равновесной химической кинетикой [21].

Неравновесная плазма характеризуется тем, что в ней существует набор распределений для различных сортов и состояний частиц, отличающихся температурами [20]. В таком случае термодинамическое равновесие отсутствует. Температура электронов в неравновесной плазме может на порядки превышать температуру тяжелых частиц. Кроме того, в плазме молекулярных газов также затруднен обмен энергией между различными степенями свободы молекул [22]. Следовательно, вращательные, колебательные и электронные температуры внутренних состояний частиц также не находятся в равновесии. Зачастую вращательные температуры меньше, чем колебательные, а колебательные меньше, чем электронные.

Неравновесные процессы не рассматриваются в рамках традиционной химии и описываются неравновесной химической кинетикой [21]. Для неравновесной химической кинетики, в отличие от равновесной, присущи различия в энергиях поступательного движения легких и тяжелых частиц, рассмотрение вклада упругих и неупругих соударений, рассмотрение реагентов и продуктов реакции в конкретном квантовом состоянии [23]. Здесь также необходимо отметить главную отличительную особенность неравновесной кинетики - многоканальность протекания химических процессов.

Синтез «плазменных полимеров» происходит с использованием неравновесной плазмы, поэтому далее в разделе будут обсуждаться исключительно её особенности. Выделим основные виды частиц, присутствующие в неравновесной плазме.

1. Электроны. Свободные электроны всегда присутствуют в газе вследствие взаимодействия атомов с космическим излучением [24]. Для генерации и поддержания плазмы электроны необходимо ускорить. Электроны приобретают энергию в основном от приложенного электрического поля. Энергия электронов описывается функцией распределения электронов по энергиям [25]. Типичная максвелловская функция распределения электронов по энергии представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Распределение электронов по энергиям [19]

Как видно из пояснений к графику, диссоциацию связей в молекулах могут вызвать электроны, имеющие энергию приблизительно от 3 эВ. Возбуждение и образование метастабильных состояний более энергозатратные процессы, они протекают с участием электронов с энергией более 5 эВ. Так, например, для возбуждения атомов аргона необходима энергия приблизительно 12 эВ. Процесс возбуждения заключается в переходе электрона на более высокий энергетический уровень [26]. Электроны с энергией 10 эВ и более приводят к процессам ионизации. При процессе ионизации электрон приобретает энергию достаточную для отрыва от атома. Стоит отметить, что в основном благодаря этому процессу в плазме образуются заряженные частицы и поддерживается проводимость газового разряда [26].

В низкотемпературной плазме, используемой в плазменных технологиях, средняя энергия электронов составляет от 2 до 5 эВ [27]. Такие электроны при столкновении преимущественно приводят к упругому рассеянию. Таким образом, значительная часть электронов не способна приводить ни к диссоциации, ни к возбуждению, ни к ионизации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зуза Даниил Александрович, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бобович Б. Б. Неметаллические конструкционные материалы: учебное пособие / Б. Б. Бобович. - М. : МГИУ, 2009. - 384 с.

2. Аржаков М. С. Высокомолекулярные соединения. Словарь терминов, понятий и определений / М. С. Аржаков. - Монреаль : Accent Graphics communications, 2016. - 176 с.

3. Защитные покрытия: учебное пособие / М. Л. Лобанов, Н. И. Кардонина, Н. Г. Россина, А. С. Юровских. - Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 200 с.

4. Романченко Н. М. Защита сельскохозяйственной техники от коррозии: учебное пособие / Н. М. Романченко. - Красноярск : Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2016. - 188 с.

5. Fortin J. B. Chemical Vapor Deposition Polymerization. The Growth and Properties of Parylene Thin Films / J. B. Fortin, T.-M. Lu. - New York : Springer, 2004. - 102 p.

6. Goodman J. The Formation of Thin Polymer Films in the Gas Discharge / J. Goodman // J. Polym. Sci. - 1960. - Vol. 44, № 144. - P. 551-552.

7. Jenkins A. D. Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996) // A. D. Jenkins, P. Kratochvil, R. F. T. Stepto, U. W. Suter // Pure and Applied Chemistry. - 1996. - Vol. 68, № 12. - P. 2287-2311.

8. Аржаков М.С. Химия и физика полимеров. Краткий словарь : учебное пособие / М. С. Аржаков. - Санкт-Петербург : Лань, 2020. - 344 с.

9. Plasma diagnostics for the low-pressure plasma polymerization process: A critical review / D. Thiry, S. Konstantinidis, J. Cornil, R. Snyders // Thin Solid Films. -2016. - Vol. 606. - P. 19-44.

10. Каучук и резина. Наука и технология : пер. с англ. под ред. А. А. Берлина и Ю. Л. Морозова / Дж. Марк, Б. Эрман, Ф. Эйрич. - Долгопрудный : Интеллект, 2011. - 768 с.

11. Linder E. G. Reactions of Hydrocarbons in the Glow Discharge / E. G. Linder, A. P Davis // The Journal of Physical Chemistry. - 1930. - Vol. 35, № 12. - P. 3649-3672.

12. Ultrathin coating by plasma polymerization applied to corneal contact lens / H. Yasuda, M. O. Bumgarner, H. C. Marsh, B. S. Yamanashi, D. P. Devito, M. L. Wolbarsht, J. W. Reed, M. Bessler, M. B. Landers 3rd, D. M. Hercules, J. Carver // J. Biomed. Mater. Res. - 1975. - Vol. 9, № 6. - P. 629-643.

13. Yasuda H. Economical Advantages of Low-Pressure Plasma Polymerization Coating / H. Yasuda, Y. Matsuzawa // Plasma Processes and Polymers. - 2005. - Vol. 2, № 6. - P. 507-512.

14. Plasma treatment of automotive steel for corrosion protection - a dry energetic process for coatings / T. Lin, J. Antonelli, D. Yang, H. Yasuda, F. Wang // Progress in Organic Coatings. - 1997. Vol. 31, № 4. - P. 351-361.

15. Yu Q. Corrosion protection of ion vapor deposition (IVD) Al-coated Al alloys by low-temperature plasma interface engineering: Part I. DC cathodic polymerization with anode magnetron enhancement / Q. Yu, J. Deffeyes, H. Yasuda // Progress in Organic Coatings. - 2001. - Vol. 42, № 1-2. - P. 100-109.

16. Yu Q. Corrosion protection of ion vapor deposition (IVD) Al-coated Al alloys by low-temperature plasma interface engineering: Part II. DC cathodic polymerization under conditions of IVD (without using anode assembly) / Q. Yu, J. Deffeyes, H. Yasuda // Progress in Organic Coatings. - 2001. - Vol. 43, № 4. - P. 243-250.

17. Free radical-induced grafting from plasma polymers for the synthesis of thin barrier coating / S. Ershov, F. Khelifa, M.-E. Druart, Y. Habibi, M.-G. Olivier, R. Snyders, P. Dubois // RSC Advances. - 2015. - Vol. 5, № 19. - P. 14256-14265.

18. Langmuir I. Oscillations in Ionized Gases / I. Langmuir // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1928 - Vol. 14 № 8. - P. 627-637

19. Where physics meets chemistry: Thin film deposition from reactive plasmas / A. Michelmore, J. D. Whittle, J. W. Bradley, R. D. Short // Front. Chem. Sci. Eng. -2016. - Vol. 10. - P. 441-458.

20. Теоретическая и прикладная плазмохимия / Л. С. Полак,

A. А. Овсянников, Д. И. Словецкий, Ф. Б. Вурзель. - М. : Наука, 1975. - 304 с.

21. Власов В. В. Физико-химические процессы в низкотемпературной плазме : учебное пособие / В. В. Власов, А. Г. Покроев. - Харьков : ХГУ, 1987. -70 с.

22. Бугаенко Л. Т. Химия высоких энергий / Л. Т. Бугаенко, М. Г. Кузьмин, Л. С. Полак. - М. : Химия, 1988. - 368 с.

23. Низкотемпературная плазма. Т. 4. Плазмохимическая технология /

B. Д. Пархоменко, П. И. Сорока, Ю. И. Краснокутский, П. Н. Цыбулев, В. Г. Верещак, А. И. Максимов, А. Л. Моссэ, А. Б. Амбразявичус. - Новосибирск: Наука. Сиб отд-ние, 1991. - 392 с.

24. Hulburt E. O. Atmospheric ionization by cosmic radiation / E. O. Hulburt // Physical Review. - 1931. - Vol. 37, № 1. - 8 p. - URL: https://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.37.1 (access date: 27.05.2024).

25. Райзер Ю. П. Физика газового разряда / Ю. П. Райзер. - Долгопрудный : Интеллект, 2009. - 736 с.

26. Королев Ю. Д. Элементарные и кинетические процессы в газоразрядной плазме : учебное пособие / Ю. Д. Королев. - Томск : Томский политехнический ун-т, 2009. - 115 с.

27. Lieberman M. A. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing , 2nd Edition / M. A. Lieberman, A. J. Lichtenberg. - Chichester : John Wiley and Sons, 2005. - 800 p.

28. Максимов А.И. Плазмохимия неравновесных процессов: учебное пособие /А.И. Максимов. Иваново : Иван. гос. хим.-технол. ун-т, 2010. - 114 с.

29. Nanoscale deposition of chemically functionalised films via plasma polymerization / A. Michelmore, D. A. Steele, J. D. Whittle, J. W. Bradley, R. D. Short // RSC Advances. - 2013. - Vol. 3, № 33. - P. 13540-13557.

30. Ключарев А. Н. Введение в физику низкотемпературной плазмы / А. Н. Ключарев, В. Г. Мишаков, Н. А. Тимофеев. - Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2009. - 221 с.

31. Moss G. P. Glossary of class names of organic compounds and reactivity intermediates based on structure (IUPAC Recommendations 1995) / G. P. Moss, P. A. S. Smith, D. Tavernier // Pure and Applied Chemistry. - 1995. - Vol.67, № 8-9. -P. 1307-1375.

32. Luo Y.-R. Handbook of Bond Dissociation Energies in Organic Compounds / Y.-R. Luo. - Boca Raton : CRC Press, 2002. - 392 p.

33. Днепровский А. С. Теоретические основы органической химии / А. С. Днепровский, Т. И. Темникова. - Л. : Химия, 1991. - 560 с.

34. Measurement of absolute radical densities in a plasma using modulated-beam line-of-sight threshold ionization mass spectrometry / S. Agarwal, G. W. W. Qua, M. C. M. van de Sanden, D. Maroudas, E. S. Aydil // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 2004. - Vol. 22, № 1. - P. 71-81.

35. Roth, J. R. Industrial Plasma Engineering. Volume 1: Principles / J. R. Roth. -Boca Raton : CRC Press, 1995. - 339 p.

36. Cools P. PLA Enhanced via Plasma Technology: A Review / P. Cools, N. De Geyter, R. Morent // New Developments in Polylactic Acid Research. - New York, 2015. - P. 79-110.

37. Gudmundsson J. T. Foundations of DC plasma sources / J. T. Gudmundsson, A. Hecimovic // Plasma Sources Science and Technology. - 2017. - Vol. 26, № 12. -Article number 123001. - 21 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/aa940d/meta (access date: 27.05.2024).

38. Kolobov V. I. Striations in rare gas plasmas / V. I. Kolobov // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2006. - Vol. 39, № 24. - P. R487-R506.

39. Абдуллин И. Ш. Высокочастотные разряды пониженного давления в плазмохимических процессах / И. Ш. Абдуллин // Вестник Казанского технологического университета. - 2010. - № 4. - С. 172-186.

40. Fridman A. A. Plasma physics and engineering / A. A. Fridman, L. A. Kennedy. - Boca Raton : CRC Press, 2011. - 905 p.

41. Lebedev Y. A. Microwave discharges at low pressures and peculiarities of the processes in strongly non-uniform plasma / Y. A. Lebedev // Plasma Sources Science and Technology. - 2015. - Vol. 24, № 5. - Article number 053001.- 39 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0963-0252/24/5/053001/meta (access date: 27.05.2024).

42. Kogelschatz U. Dielectric-Barrier Discharges. Principle and Applications / U. Kogelschatz, B. Eliasson, W. Egli // J. Phys. IV France. - 1997. - Vol. 07, № C4. -P. C4-47-C4-66.

43. Gudmundsson J. T. Foundations of physical vapor deposition with plasma assistance / J. T. Gudmundsson, A. Anders, A. von Keudell // Plasma Sources Sci. Technol. - 2022. - Vol. 31. - Article number 083001. - 34 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/ac7f53/pdf (access date: 27.05.2024).

44. Chemical vapour deposition / L. Sun, G. Yuan, L. Gao, J. Yang, M. Chhowalla, M. H. Gharahcheshmeh, K. K. Gleason, Y. S. Choi, B. H. Hong Z. Liu // Nature Reviews Methods Primers. - 2021. - Vol. 1, № 1. - Article number 5. - 20 p. -URL: https://www.nature.com/articles/s43586-020-00005-y (access date: 27.05.2024).

45. Foundations of plasma enhanced chemical vapor deposition of functional coatings / R. Snyders, D. Hegemann, D. Thiry, O. Zabeida, J. Klemberg-Sapieha, L. Martinu // Plasma Sources Sci. Technol. - 2023. - Vol. 32, № 7. - Article number 074001. - 37 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/acdabc/meta (access date: 27.05.2024).

46. Han S. M. Study of surface reactions during plasma enhanced chemical vapor deposition of SiO2 from SiH4, O2, and Ar plasma / S. M. Han, E. S. Aydil // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 1996. - Vol. 14, № 4. - P. 2062-2070.

47. Lee Y. H. Plasma enhanced chemical vapor deposition of TiO2 in microwave-radio frequency hybrid plasma reactor / Y. H. Lee, K. K. Chan, M. J. Brady // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 1995. - Vol. 13, № 3. - P. 596-601.

48. Patscheider J. Plasma-induced deposition of thin films of aluminum oxide / J. Patscheider, S. Veprek // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 1992. - Vol. 12, № 2. - P. 129-145.

49. Musil J. Hard and superhard nanocomposite coatings // Surface and Coatings Technology. - 2000. - Vol. 125, № 1-3. - P. 322-330.

50. Influence of PECVD parameters on the properties of diamond-like carbon films / D. Caschera, P. Cossari, F. Federici, S. Kaciulis, A. Mezzi, G. Padeletti,

D. M. Trucchi // Thin Solid Films. - 2011. - Vol. 519, № 12. - P. 4087-4091.

51. Surface characterization and biological assessment of corrosion-resistant a-C:H:SiOx PACVD coating for Ti-6Al-4V alloy / A. S. Grenadyorov, M. O. Zhulkov, A. A. Solovyev, K. V. Oskomov, V. A. Semenov, A. M. Chernyavskiy, D. A. Sirota, N. A. Karmadonova, V. V. Malashchenko, L. S. Litvinova, O. G. Khaziakhmatova, N. D. Gazatova, I. A. Khlusov // Materials Science and Engineering: C. - 2021. -Vol. 123. - Article number 112002. - 10 p. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493121001417 (access date: 27.05.2024).

52. Recent trends in the synthesis of graphene and graphene oxide based nanomaterials for removal of heavy metals — A review / J. Y. Lim, N. M. Mubarak,

E. C. Abdullah, S. Nizamuddin, M. Khalid, Inamuddin // Journal of Industrial and Engineering Chemistry. - 2018. - Vol. 66. - P. 29-44.

53. Organosilicon films deposited in low-pressure plasma from hexamethyldisiloxane — A review / A. S. M. De Freitas, C. C. Maciel, J. S. Rodrigues, R. P. Ribeiro, A. O. Delgado-Silva, E. C. Rangel // Vacuum. - 2021. - Vol. 194. -Article number 110556. - 20 p. -

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042207X21005054 (access date: 27.05.2024).

54. Ясуда Х. Полимеризация в плазме : пер. с англ. под ред. В. К. Потапова / Х. Ясуда. - М. : Мир, 1988. - 371 с.

55. Bradley A. Organic Polymer Coating Deposited from a Gas Discharge / A. Bradley // Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development. - 1970. - Vol. 9, № 1. P. 101-104.

56. Denes F. Plasma polymerization in electrical discharges—III. Condensation of octamethylcyclotetrasiloxane in a silent discharge / F. Denes, C. Ungurenasu, I. Haiduc // European Polymer Journal. - 1970. - Vol. 6, № 8. - P. 1155-1160.

57. Tobita H. Polymerization Processes, 1. Fundamentals / H. Tobita // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. - 2015. - P. 1-50.

58. Friedrich J. Mechanisms of Plasma Polymerization - Reviewed from a Chemical Point of View / J. Friedrich // Plasma Processes Polym. - 2011. - Vol. 8. -P. 783-802.

59. Polymerization Reactions and Modifications of Polymers by Ionizing Radiation / A. Ashfaq, M.-C. Clochard, X. Coqueret, C. Dispenza, M. S. Driscoll, P. Ulanski, M. Al-Sheikhly // Polymers. - 2020. - Vol. 12, № 12. -Article number 2877. - 67 p. - URL: https://www.mdpi.com/2073-4360/12/12/2877 (access date: 27.05.2024).

60. Friedrich J. The plasma chemistry of polymer surfaces: advanced techniques for surface design / J. Friedrich. - Weinheim : Wiley-VCH, 2012. - 466 p.

61. Yasuda H. Plasma polymerization investigated by the substrate temperature dependence / H. Yasuda, C. R. Wang // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. - 1985. - Vol. 23, № 1. - P. 87-106.

62. Recent progress on parylene C polymer for biomedical applications: A review / M. Golda-Cepa, K. Engvall, M. Hakkarainen, A. Kotarba // Progress in Organic Coatings. - 2020. - Vol. 140. - Article number 105493.- 16 p. - URL:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300944019314377 (access date: 27.05.2024).

63. Park J.-H. Chemical Vapor Deposition / J.-H. Park. - Russell : ASM International, 2001. - 450 p.

64. Yasuda H. Plasma polymerization investigated by the comparison of hydrocarbons and perfluorocarbons / H. Yasuda, T. Hsu // Surface Science. - 1978. -Vol. 76, № 1. - P. 232-241.

65. Kylian O. Nanostructured plasma polymers / O. Kylian, A. Choukourov, H. Biederman, // Thin Solid Films. - 2013. - Vol. 548. - P. 1-17.

66. Yasuda H. The competitive ablation and polymerization (CAP) principle and the plasma sensitivity of elements in plasma polymerization and treatment / H. Yasuda, T. Yasuda // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. - 2000. - Vol. 38, № 6. - P. 943-953.

67. Role of positive ions in determining the deposition rate and film chemistry of continuous wave hexamethyl disiloxane plasmas / A. Michelmore, P. M. Bryant, D. A. Steele, K. Vasilev, J. W. Bradley, R. D. Short // Langmuir. - 2011. - Vol. 27, № 19. - P. 11943-11950.

68. Defining plasma polymerization: new insight into what we should be measuring / A. Michelmore, C. Charles, R. W. Boswell, R. D. Short, J. D. Whittle // ACS Appl Mater Interfaces. - 2013. - Vol. 5, № 12. - P. 5387-5391.

69. The role of ions in the plasma polymerization of allylamine / A. J. Beck, S. Candan, R. D. Short, A. Goodyear, N. St. J. Braithwaite // J. Phys. Chem. B. - 2001. -Vol. 105, № 24. - P. 5730-5736.

70. Дубинов А. Е. Обобщенный критерий Бома для многокомпонентной плазмы / А. Е. Дубинов, Л. А. Сенилов // Журнал технической физики. - 2012. -Т. 82, № 8. - С. 50-54.

71. Батраков А.В. Физические основы электрической изоляции и разряда в вакууме: учебное пособие / А.В. Батраков. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - 125 с.

72. The effect of ion energy on the chemistry of air-aged polymer films grown from the hyperthermal polyatomic ion Si2OMe5+ / P. N. Brookes, S. Fraser, R. D. Short, L. Hanley, E. Fuoco, A. Roberts, S. Hutton // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2001. - Vol. 121, № 1-3. - P. 281-297.

73. Hegemann D. Influence of Non-Polymerizable Gases Added During Plasma Polymerization / D. Hegemann, M.-M. Hossain // Plasma Processes Polym. - 2005. -Vol. 2. - P. 554-562.

74. Fang J. Studies on plasma polymerization of hexamethyldisiloxane in the presence of different carrier gases / J. Fang, H. Chen, X. Yu // Journal of Applied Polymer Science. - 2001. - Vol. 80, № 9. - P. 1434-1438.

75. Fluorescence measurement of atomic oxygen concentration in a dielectric barrier discharge / P. Dvorak, M. Mrkvickova, A. Obrusnik, J. Kratzer, J. Dedina, V. Prochazka // Plasma Sources Science and Technology. - 2017. - Vol. 26, № 6. -Article number 065020. - 12 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6595/aa70da/meta (access date: 27.05.2024).

76. Hegemann D. Evaluation of deposition conditions to design plasma coatings like SiOx and a-C:H on polymers / D. Hegemann, H. Brunner, C. Oehr // Surface and Coatings Technology. - 2003. - Vol. 174-175. - P. 253-260.

77. Mutsukura N. Photoluminescence and infra-red absorption of hydrogenated amorphous CNx films / N. Mutsukura, K. Akita // Diamond and Related Materials. -2000. - Vol. 9, № 3-6. - P. 761-764.

78. Lau K. K. S. Initiated Chemical Vapor Deposition (iCVD) of Poly(alkyl acrylates): An Experimental Study / K. K. S. Lau, K. K. Gleason // Macromolecules. -2006. - Vol. 39, № 10. - P. 3688-3694.

79. The energy balance at substrate surfaces during plasma processing / H. Kersten, H. Deutsch, H. Steffen, G. M. W. Kroesen, R. Hippler // Vacuum. - 2001. -Vol. 63, № 3. - P. 385-431.

80. Vasilev V. Yu. Chemical vapour deposition of thin-film dielectrics / V. Yu. Vasilev, S. M. Repinsky // Russ. Chem. Rev. - 2005. - Vol. 74, № 5. - P. 413441.

81. Radiofrequency-induced plasma polymerisation of propenoic acid and propanoic acid / L. O'Toole, A. J. Beck, A. P. Ameen, F. R. Jones, R. D. Short // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. - 1995. - Vol. 91, № 21. - P. 3907-3912.

82. Effects of "processing parameters" in plasma deposition: Acrylic acid revisited / S. Candan, A. J. Beck, L. O'Toole, R. D. Short // Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces, and Films. - 1998. - Vol. 16, № 3. - P. 17021709.

83. The Effect of Positive Ion Energy on Plasma Polymerization: A Comparison between Acrylic and Propionic Acids / D. Barton, A. G. Shard, R. D. Short, J. W. Bradley // The Journal of Physical Chemistry B. - 2005. - Vol. 109, № 8. - P. 3207-3211.

84. Mass spectrometry of and depositionrate measurements from radiofrequency-induced plasmas of methyl isobutyrate, methyl methacrylate and n-butyl methacrylate / L. O'Toole, R. D. Short, A. P. Ameen, F. R. Jones // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions. - 1995. - Vol. 91, № 9. - P. 1363-1370.

85. Hazrati H. D. A mechanistic study of the plasma polymerization of ethanol / H. D. Hazrati, J. D. Whittle, K. Vasilev // Plasma Process. Polym. - 2014. - Vol. 11. -P. 149-157.

86. Synthesis of Allylamine Plasma Polymer Films: Correlation between Plasma Diagnostic and Film Characteristics / L. Denis, D. Cossement, T. Godfroid, F. Renaux, C. Bittencourt, R. Snyders, M. Hecq // Plasma Processes and Polymers. - 2009. -Vol. 6, № 3. - P. 199-208.

87. Combining Mass Spectrometry Diagnostic and Density Functional Theory Calculations for a Better Understanding of the Plasma Polymerization of Ethyl Lactate / S. Ligot, M. Guillaume, P. Gerbaux, D. Thiry, F. Renaux, J. Cornil, P. Dubois,

R. Snyders // The Journal of Physical Chemistry B. - 2014. - Vol. 118, № 15. - P. 4201-4211.

88. Physico-Chemical Characterization of Methyl Isobutyrate-based Plasma Polymer Films / L. Denis, F. Renaux, D. Cossement, C. Bittencourt, N. Tuccitto, A. Licciardello, M.Hecq, R. Snyders // Plasma Processes and Polymers. - 2011. - Vol. 8. - P. 127-137.

89. Alexander M. R. Mass Spectral Investigation of the Radio-Frequency Plasma Deposition of Hexamethyldisiloxane / M. R. Alexander, F. R. Jones, R. D. Short // The Journal of Physical Chemistry B. - 1997. - Vol. 101, № 18. - P. 3614-3619.

90. Surface loss probabilities of hydrocarbon radicals on amorphous hydrogenated carbon film surfaces: Consequences for the formation of re-deposited layers in fusion experiments / A. von Keudell, C. Hopf, T. Schwarz-Selinger, W. Jacob // Nuclear Fusion. - 1999. - Vol. 39, № 10. - P. 1451-1462.

91. Surface loss probabilities of hydrocarbon radicals on amorphous hydrogenated carbon film surfaces / C. Hopf, T. Schwarz-Selinger, W. Jacob, A. von Keudell // Journal of Applied Physics - 2000. - Vol. 87, № 6. - P. 2719-2725.

92. Radical kinetics for polymer film deposition in fluorocarbon (C4F8, C3F6 and C5F8) plasmas / K. Takahashi, A. Itoh, T. Nakamura, K. Tachibana // Thin Solid Films. - 2000. - Vol. 374, № 2. - P. 303-310.

93. Understanding the Synthesis of Ethylene Glycol Pulsed Plasma Discharges / G. P. Wells, I. C. Estrada-Raygoza, P. L. S. Thamban, C. T. Nelson, C.-W. Chung, L. J. Overzet, M. J. Goeckner // Plasma Processes and Polymers. - 2012. - Vol. 10, № 2. - P. 119-135.

94. Westwood A. R. Glow discharge polymerization—I. Rates and mechanisms of polymer formation / A. R. Westwood // European Polymer Journal. - 1971. - Vol. 7, № 4. - P. 363-375.

95. Carmi U. Mechanism and kinetics of polymerization of propylene in a microwave plasma / U. Carmi, A. Inspektor, R Avni // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 1981. - Vol. 1, № 3. - P. 233-245.

96. Morita S. The effect of frequency on the plasma polymerization of ethane / S. Morita, A. T. Bell, M. Shen // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. - 1979. - Vol. 17, № 9. - P. 2775-2782.

97. Yasuda H. Distribution of polymer deposition in plasma polymerization. III. Effect of discharge power / H. Yasuda, T. Hirotsu // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. - 1978. - Vol. 16, № 10. - P. 2587-2592.

98. Yasuda H. Critical evaluation of conditions of plasma polymerization / H. Yasuda, T. Hirotsu // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. -1978. - Vol. 16, № 4. - P. 743-759.

99. Free Radicals Resulting from Plasma Polymerization and Plasma Treatment / N. Morosoff, B. Crist, M. Bumgarner, T. Hsu, H. Yasuda // Journal of Macromolecular Science: Part A - Chemistry. - 1976. - Vol. 10, № 3. - P. 451-471.

100. Yanagihara K. Plasma polymerization of tetrafluoroethylene. IV. Comparison of ethylene and tetrafluoroethylene by measurement of electron temperature and density of positive ions / K. Yanagihara, H. Yasuda // Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition. - 1982. - Vol. 20, № 7. - P. 1833-1846.

101. Ho C.-P. Ultrathin coating of plasma polymer of methane applied on the surface of silicone contact lenses / C.-P. Ho, H. Yasuda // Journal of Biomedical Materials Research. - 1988. - Vol. 22, № 10. - P. 919-937.

102. Ho C.-P. Coatings and surface modification by methane plasma polymerization / C.-P. Ho, H. Yasuda // Journal of Applied Polymer Science. - 1990. -Vol. 39, № 7. - P. 1541-1552.

103. Nomura H. Preparation of gas separation membranes by plasma polymerization with fluorocompounds / H. Nomura, P. W. Kramer, H. Yasuda // Thin Solid Films. - 1984. - Vol. 118, № 2. - P. 187-195.

104. Plasma Polymerization of Hexamethyldisilazane / S. Y. Park, N. Kim, U. Y. Kim, S. I. Hong, H. Sasabe // Polymer Journal. - 1990. - Vol. 22. - P. 242-249.

105. Hegemann D. Plasma Treatment of Polymers to Generate Stable, Hydrophobic Surfaces / D. Hegemann, H. Brunner, C. Oehr // Plasmas and Polymers. -2001. - Vol. 6. - P. 221-235.

106. Hegemann D. Macroscopic investigation of reaction rates yielding plasma polymer deposition / D. Hegemann // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2013. -Vol. 46, № 20. - Article number 205204.- 9 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/46/20/205204 (access date: 27.05.2024).

107. Energy Conversion Efficiency in Low- and Atmospheric-Pressure Plasma Polymerization Processes with Hydrocarbons / D. Hegemann, B. Nisol, S. Gaiser, S. Watson, M. Wertheimer // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2019. - Vol. 12, № 17. - P. 8698-8708.

108. Macroscopic Description of Plasma Polymerization / D. Hegemann, M. M. Hossain, E. Korner, D.J. Balazs // Plasma Processes Polym. - 2007. - Vol. 4. -P. 229-238.

109. Hegemann D. Macroscopic control of plasma polymerization processes / D. Hegemann // Pure and Applied Chemistry. - 2008. - Vol. 80, № 9. - P. 1893-1900.

110. Energy Conversion Efficiency in Plasma Polymerization - A Comparison of Low- and Atmospheric-Pressure Processes / D. Hegemann, B. Nisol, S. Watson, M. R. Wertheimer // Plasma Processes and Polymers. - 2016. - Vol. 13, № 8. - P. 834842.

111. Energy Conversion Efficiency in Low- and Atmospheric-Pressure Plasma Polymerization Processes, Part II: HMDSO / D. Hegemann, B. Nisol, S. Watson, M. R. Wertheimer // Plasma Chem. Plasma Process. - 2017. - Vol. 37. - P. 257-271.

112. Growth Mechanism of Oxygen-Containing Functional Plasma Polymers / D. Hegemann, E. Korner, K. Albrecht, U. Schutz, S. Guimond // Plasma Processes and Polymers. - 2010. - Vol. 7, № 11. - P. 889-898.

113. Functional plasma polymers deposited in capacitively and inductively coupled plasmas / D. Hegemann, E. Korner, S. Chen, J. Benedikt, A. von Keudell //

Appl. Phys. Lett. - 2012. - Vol. 100. - Article number 051601. - 4 p. -URL: https://doi.org/10.1063/L3681382 (access date: 27.05.2024).

114. Unique combination of spatial and temporal control of maleic anhydride plasma polymerization / S. Jebali, A. Airoudj, I. Ferreira, D. Hegemann, V. Roucoules, F. B. Gall // Plasma Processes and Polymers. - 2021. - Vol. 18, № 8. -Article number 2000244. - 12 p. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppap.202000244 (access date: 27.05.2024).

115. Influence of gas phase and surface reactions on plasma polymerization / S. Guimond, U. Schütz, B. Hanselmann, E. Korner, D. Hegemann // Surface and Coatings Technology. - 2011. - Vol. 205. - P. S447-S450.

116. Densification of functional plasma polymers by momentum transfer during film growth / D. Hegemann, E. Korner, N. Blanchard, M. Drabik, S. Guimond // Applied Physics Letters. - 2012. - Vol. 101, № 21. - Article number 211603. - 5 p. -URL: https://doi.org/10.1063/L4767999 (access date: 27.05.2024).

117. Plasma polymerization of hexamethyldisiloxane: Revisited / D. Hegemann, E. Bulbul, B. Hanselmann, U. Schutz, M. Amberg, S. Gaiser // Plasma Process Polym. -2021. - Vol. 18. - Article number 2000176. - 25 p. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppap.202000176 (access date: 27.05.2024).

118. Hegemann D. Plasma activation mechanisms governed by specific energy input: Potential and perspectives / D. Hegemann // Plasma Processes Polym. - 2023. -Vol. 20. - Article number e2300010. - 21 p. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppap.202300010 (access date: 27.05.2024).

119. Hegemann D. Influence of pressure on an asymmetric, radio frequency discharge with methane / D. Hegemann // Thin Solid Films. - 2006. - Vol. 515, № 4. -P. 2173-2178.

120. Hegemann D. Plasma Polymerization of Acrylic Acid Revisited / D. Hegemann, E. Korner, S. Guimond // Plasma Processes Polym. - 2009. - Vol. 6. - P. 246-254.

121. Dufour T. From Basics to Frontiers: A Comprehensive Review of Plasma-Modified and Plasma-Synthesized Polymer Films / T. Dufour // Polymers. - 2023. -Vol. 15. - Article number 3607. - 54 p. - URL: https://www.mdpi.com/2073-4360/15/17/3607 (access date: 27.05.2024).

122. Denes F. S. Macromolecular plasma-chemistry: an emerging field of polymer science / F. S. Denes, S. Manolache // Progress in Polymer Science. - 2004. -Vol. 29, № 8. - P. 815-885.

123. Yu Q. S. Effects of Cathode and Anode on Deposition of Trimethylsilane in Glow Discharge / Q. S. Yu, H. K. Yasuda // Plasmas and Polymers. - 2002. - Vol. 7. -P. 41-55.

124. Miyama M. Direct current cathodic glow discharge polymerization of methane and butane / M. Miyama, H. K. Yasuda // Journal of Applied Polymer Science. - 1998. - Vol. 70, № 2. - P. 237-245.

125. Yu Q. DC cathodic polymerization of trimethylsilane in a closed reactor system / Q. Yu, C. E. Moffitt, D. M. Wieliczka, H. Yasuda // J. Vac. Sci. Technol. A. -2001. - Vol. 19, № 5. - P. 2163-2167.

126. Yasuda H. K. Deposition of trimethylsilane in glow discharges / H. K. Yasuda, Q. S. Yu // J. Vac. Sci. Technol. A. - 2001. - Vol. 19, № 3. - P. 773781.

127. Yu Q. S. Effects of Cathode and Anode on Deposition of Trimethylsilane in Glow Discharge / Q. S. Yu, H. K. Yasuda // Plasmas Polym. - 2002. - Vol. 7, № 1. -P. 41-55.

128. Yu Q. S. Glow characterization in direct current plasma polymerization of trimethylsilane / Q. S. Yu, C. Huang, H. K. Yasuda // J. Polym. Sci. A Polym. Chem. -2004. - Vol. 42. - P. 1042-1052.

129. Yasuda H. Cathode glow polymerization of trimethylsilane / H. Yasuda, Q. Yu. // J. Vac. Sci. Technol. A. - 2004. - Vol. 22, № 3. - P. 472-476.

130. Yu Q. S. Glow characterization in direct current plasma polymerization of trimethylsilane / Q. S. Yu, C. Huang, H. K. Yasuda // J. Polym. Sci. A Polym. Chem. -2004. - Vol. 42, № 5. - P. 1042-1052.

131. Yasuda H. Creation of Polymerizable Species in Plasma Polymerization / H. Yasuda, Q. Yu // Plasma Chemistry and Plasma Processing. - 2004. - Vol. 24. -P. 325-351.

132. Mass transport characteristics in a pulsed plasma enhanced chemical vapor deposition reactor for thin polymer film deposition / K. O. Goyal, R. Mahalingam, P. D. Pedrow, M. A. Osman // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2001. - Vol. 29, № 1. - P. 42-50.

133. Lommatzsch U. Plasma Polymerization of HMDSO with an Atmospheric Pressure Plasma Jet for Corrosion Protection of Aluminum and Low-Adhesion Surfaces / U. Lommatzsch, J. Ihde // Plasma Processes Polym. - 2009. - Vol. 6. - P. 642-648.

134. Huang C. Atmospheric Pressure Plasma Polymerization of Super-Hydrophobic Nano-films Using Hexamethyldisilazane Monomer / C. Huang, H. H. Lin, C. Li // Plasma Chem Plasma Process. - 2015. - Vol. 35. - P. 1015-1028.

135. Synthesis of Polystyrene Thin Films by Means of an Atmospheric-Pressure Plasma Torch and a Dielectric Barrier Discharge / D. Merche, C. Poleunis, P. Bertrand, M. Sferrazza, F. Reniers // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2009. - Vol. 37, № 6. - P. 951-960.

136. Plasma Polymerized HMDSO Coatings For Syringes To Minimize Protein Adsorption / M. M. Mecwan, X. Dong, G. H. Shi, B. D. Ratner // J Pharm Sci. - 2021. -Vol. 110, № 4. - P. 1710-1717.

137. Targeting pathogenic biofilms: newly developed superhydrophobic coating favors host compatible microbial profile on titanium surface / J. G. S. Souza, M. M. Bertolini, R. C. Costa, J. M. Cordeiro, B. E. Nagay, A. B. de Almeida,

B. Retamal-Valdes, F.H. Nociti, M. Feres, E. C. Rangel, V. A. R. Barao // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2020. - Vol. 12, № 9. - P. 10118-10129.

138. Nanocomposite coatings based on graphene and siloxane polymers deposited by atmospheric pressure plasma. Application to corrosion protection of steel / A. Anagri, A. Baitukha, C. Debiemme-Chouvy, I. T. Lucas, J. Pulpytel, T. T. M. Tran, S. Tabibian, F. Arefi-Khonsari // Surf. Coat. Technol. - 2019. - Vol. 377. -Article number 124928. - 9 p. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0257897219309090 (access date: 27.05.2024).

139. Effect of the plasma excitation power on the properties of SiOxCyHz films deposited on AISI 304 steel / N. M. Santos, T. M. Gonfalves, J. de Amorim,

C. M. A. Freire, J. R. R. Bortoleto, S. F. Durrant, R. Parra Ribeiro, N. C. Cruz, E. C. Rangel // Surface and Coatings Technology. - 2017. - Vol. 311. - P. 127-137.

140. A comprehensive study on different silicon-containing interlayers for a-C:H adhesion on ferrous alloys / C. D. Boeira, L. M. Leidens, F. Cemin, E. R. Petry, M. E. H. Maia da Costa, S. S. Camargo, A. F. Michels, C. A. Figueroa // Thin Solid Films. - 2018. - Vol. 645. - P. 351-357.

141. Influence of hydrogen etching on the adhesion of coated ferrous alloy by hydrogenated amorphous carbon deposited at low temperature / A. E. Crespi, L. M. Leidens, C. Aguzzoli, F. Alvarez, C. A. Figueroa // Vacuum. - 2017. - Vol. 144. - P. 243-246.

142. The Evolution of Organosilicon Precursors for Low-k Interlayer Dielectric Fabrication Driven by Integration Challenges / N. Hong, Y. Zhang, Q. Sun, W. Fan, M. Li, M. Xie, W. Fu // Materials. - 2021. - Vol. 14, № 17. - Article number 4827. -20 p. - URL: https://www.mdpi.com/1996-1944/14/17/4827 (access date: 27.05.2024).

143. Hiratsuka A. Plasma Polymerized Films for Sensor Devices / A. Hiratsuka, I. Karube // Electroanalysis. - 2000. - Vol. 12, № 9. - P. 695-702.

144. Jankauskaite V. Control of Polydimethylsiloxane Surface Hydrophobicity by Plasma Polymerized Hexamethyldisilazane Deposition / V. Jankauskaite, P. Narmontas,

A. Lazauskas // Coatings. - 2019. - Vol. 9, № 1. - Article number 36. - 7 p. - URL: https://www.mdpi.com/2079-6412/9A/36 (access date: 27.05.2024).

145. Effect of TEOS plasma polymerization on corn starch/poly(e-caprolactone) film: characterization, properties and biodegradation / G. A. Arolkara, S. M. Jacobb, K. N. Pandiyarajc, V. R. Kelkar-Maneb, R. R. Deshmukh // RSC Advances. - 2016. -Vol. 6, № 20. - P. 16779-16789.

146. Effect of humidity on the residual stress in silicon-containing plasma polymeric coatings / M. Top, G. Mulder, N. Prager, J. Fahlteich, J. Th.M. De Hosson // Surface and Coatings Technology. - 2018. - Vol. 347. - P. 46-53.

147. Surface characteristics and optical properties of plasma deposited films on indirect aesthetic restorative dental materials / M. C. dos Reis, V. R. M. Silva, R. Sgura, N. C. da Cruz, E. C. Rangel, I. S. Medeiros // Surface and Coatings Technology. -2018. - Vol. 348. - P. 55-63.

148. Surface Modification of Ethylene Propylene Diene Terpolymer Rubber by Plasma Polymerization Using Organosilicon Precursors Christian / W. Karl, W. Rahimi, S. Kubowicz, A. Lang, H. Geisler, U. Giese // ACS Appl. Polym. Mater. - 2020. - Vol. 2, № 9. - P. 3789-3796.

149. Superhydrophilic organosilicon plasma modification on PES membrane for organic dyes filtration / A. Suhaimi, E. Mahmoudi, R. Latif, K. S. Siow, M. Hazani, M. Zaid, A. W. Mohammad, M.F. Mohd Razip Wee // Journal of Water Process Engineering. - 2021. - Vol. 44. - Article number 102352. - 9 p. - URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214714421004396 (access date: 27.05.2024).

150. Chemical structure and morphology of thin, organo-silicon plasma-polymer films as a function of process parameters / N. Shirtcliffe, P. Thiemann, M. Stratmann, G. Grundmeier // Surface and Coatings Technology. - 2001. - Vol. 142-144. - P. 1121-1128.

151. Analysis of Low-k Organosilicon and Low-Density Silica Films Deposited in HMDSO Plasmas / G. Borvon, A. Goullet, A. Granier, G. Turban // Plasmas and Polymers. - 2002. - Vol. 7. - P. 341-352.

152. Ramu S. Dielectric Properties of Plasma-Polymerized Hexamethyldisiloxane Films: 2 Dielectric Breakdown / S. Ramu, M. R. Wertheimer // IEEE Transactions on Electrical Insulation. - 1986. - Vol. EI-21, № 4. - P. 557-563.

153. Roualdes S. Gas diffusion and sorption properties of polysiloxane membranes prepared by PECVD / S. Roualdes, J. Sanchez, J. Durand // Journal of Membrane Science. - 2002. - Vol. 198, № 2. - P. 299-310.

154. Optimization of the molecular sieving properties of amorphous SiCXNY:H hydrogen selective membranes prepared by PECVD / M. Haacke, R. Coustel, V. Rouessac, M. Drobek, S. Roualdes, A. Julbe // The European Physical Journal Special Topics. - 2015. - Vol. 224, № 9. - P. 1935-1943.

155. Hollow-cathode activated PECVD for the high-rate deposition of permeation barrier films / M. Top, S. Schonfeld, J. Fahlteich, S. Bunk, T. Kuhnel, S. Straach, J. T. De Hosson // Surface and Coatings Technology. - 2017. - Vol. 314. - P. 155-159.

156. Single-layer organic-inorganic-hybrid thin-film encapsulation for organic solar cells / Y.-S. Li, C.-H. Tsai, S.-H. Kao, I-W. Wu, J.-Z. Chen, C.-I. Wu, C.-F. Lin, I.-C. Cheng // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2013. - Vol. 46. - Article number 435502. - 8 p. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0022-3727/46/43/435502 (access date: 27.05.2024).

157. Suppression of Prebreakdown Emission Activity Inside the On-board Spacecraft Equipment by Local Polymerization in Discharge / A. V. Batrakov, S. A. Popov, K. V. Karlik, E. L. Dubrovskaya, A. V. Schneider, I. Kurzina, S. B. Suntsov, A. V. Seloustev, A. A. Hvalko // Proc. 28th Int. Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (ISDEIV). Greifswald, 23rd-28th September. - Greifswald, 2018. - Vol. 2. - P. 777-780.

158. Новиков Л. С. Космическое материаловедение: учебное пособие / Л. С. Новиков. - М. : Макс Пресс, 2014. - 448 с.

159. Bosso P. Deposition of Water-Stable Coatings Containing Carboxylic Acid Groups by Atmospheric Pressure Cold Plasma Jet / P. Bosso, F. Fanelli, F. Fracassi // Plasma Process. Polym. - 2016. - Vol. 13. - P. 217-226.

160. Power supply for generation of low-temperature plasma jets / Y. D. Korolev, V. O. Nekhoroshev, O. B. Frants, A. V. Bolotov, N. V. Landl // Russ. Phys. J. - 2020. -Vol. 62, № 11. - P. 2052-2058.

161. Greczynski G. A step-by-step guide to perform x-ray photoelectron spectroscopy / G. Greczynski, L. Hultman // J. Appl. Phys. - 2022. - Vol. 132, № 1. -Article number 011101. - 54 p. - URL: https://pubs.aip.org/aip/jap/article/132/1/011101/2837063 (access date: 27.05.2024).

162. Lewin E. Spectral artefacts post sputter-etching and how to cope with them -a case study of XPS on nitride-based coatings using monoatomic and cluster ion beams / E. Lewin, J. Counsell, J. Patscheider // Appl. Surf. Sci. - 2018. - Vol. 442. - P. 487500.

163. Инфракрасная спектроскопия полимеров: пер. с немецкого под ред. Олейника Э.Ф. / И. Дехант, Р. Данц, В. Киммер, Р. Шмольке. - М. : Химия, 1976. -472 с.

164. The Handbook of infrared and Raman characteristic frequencies of organic molecules / D. Lin-Vien, N. B. Colthup, W. G. Fateley, J. G. Grasselli. - San Diego : Academic Press, 1991. - 503 p.

165. Socrates G. Infrared and Raman Characteristic Group Frequencies. Tables and charts / G. Socrates. - Chichester : John Wiley and Sons, 2001. - 368 p.

166. Grill A. Structure of low dielectric constant to extreme low dielectric constant SiCOH films: Fourier transform infrared spectroscopy characterization / A. Grill, D. A. Neumayer // J. Appl. Phys. - 2003. - Vol. 94, № 10. - P. 6697-6707.

167. Microporous organosilica membranes for gas separation prepared via PECVD using different O/Si ratio precursors / H. Nagasawa, T. Minamizawa, M. Kanezashi, T. Yoshioka, T. Tsuru // J. Membr. Sci. - 2015. - Vol. 489. - P. 11-19.

168. Sato Y. Characterization of NMR, IR, and Raman spectra for siloxanes and silsesquioxanes: a mini review / Y. Sato, R. Hayami, T. Gunji // J Sol-Gel Sci Technol.

- 2022. - Vol. 104. - P. 36-52.

169. Launer P. J. Infrared analysis of organosilicon compounds / P. J. Launer, B. Arkles // Silicon Compounds: silanes and silicones. - Morrisville : Gelest, 2013. - P. 177-180.

170. Characterization of the deposition behavior and changes in bonding structures of hexamethyldisiloxane and decamethylcyclopentasiloxane atmospheric plasma-deposited films / M. A. Gilliam, S. A. Farhat, G. E. Garner, B. P. Stubbs, B. B. Peterson // Plasma Process Polym. - 2019. - Vol. 16. - Article number e1900024.

- 14 p. - URL: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ppap.201900024 (access date: 27.05.2024).

171. FTIR Plasma Phase Analysis of Hexamethyldisiloxane Discharge in Microwave Multipolar Plasma at Different Electrical Powers / P. Raynaud, B. Despax, Y. Segui, H. Caquineau // Plasma Process. Polym. - 2005. - Vol. 2, № 1. - P. 45-52.

172. Investigation of Gas Phase Species and Deposition of SiO2 Films from HMDSO/O2 Plasmas / D. S. Wavhal, J. Zhang, M. L. Steen, E. R. Fisher // Plasma Processes Polym. - 2006. - Vol. 3. - P. 276-287.

173. Voronkov M. G. The Siloxane Bond and Its Influence on the Structure and Physical Properties of Organosilicon Compounds / M. G. Voronkov, Y. A. Yuzhelevskii, V. P. Mileshkevich // Russian Chemical Reviews. - 1975. - Vol. 44, № 4. - P. 355-372.

174. Effect of the polycarbosilane structure on its final ceramic yield / H. Li, L. Zhang, L. Cheng, Y. Wang, Z. Yu, M. Huang, H. Tu, H. Xia // Journal of the European Ceramic Society. - 2008. - Vol. 28, № 4. - P. 887-891.

175. ГОСТ 6433.3-71 (CT СЭВ 3165—81). Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрической прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении.

176. Фомин Г. С. Лакокрасочные материалы и покрытия. Энциклопедия международных стандартов / Г. С. Фомин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Протектор, 2008. - 751 с.

177. Oliver W. C. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology / W. C. Oliver, G. M. Pharr // J. Mater. Res. - 2004. - V. 19. - № 1. - P. 3-20.

178. Innocenzi P. Infrared spectroscopy of sol-gel derived silica-based films: a spectra-microstructure overview / P. Innocenzi // Journal of Non-Crystalline Solids. -2003. - Vol. 316, № 2-3. - P. 309-319.

179. Capeletti L. B. Fourier Transform Infrared and Raman Characterization of Silica-Based Materials / L. B. Capeletti, J. H. Zimnoch // Applications of Molecular Spectroscopy to Current Research in the Chemical and Biological Sciences. - London : InTechOpen, 2016. - 440 p.

180. Khorasani M. T. Wettability of porous polydimethylsiloxane surface: morphology study / M. T. Khorasani, H. Mirzade, Z. Kermani // Applied Surface Science. - 2005. - Vol. 242, № 3-4. - P. 339-345.

181. An ATR-IR Study of Poly (Dimethylsiloxane) under High-Pressure Carbon Dioxide: Simultaneous Measurement of Sorption and Swelling / N. M. B.Flichy, S. G. Kazarian, C. J. Lawrence, B. J. Briscoe // The Journal of Physical Chemistry B. -2002. - Vol. 106, № 4. - P. 754-759.

182. Direct laser interference patterning of ophthalmic polydimethylsiloxane (PDMS) polymers / D. Sola, C. Lavieja, A. Orera, M. J. Clemente // Optics and Lasers in Engineering. - 2018. - Vol. 106. - P. 139-146.

183. Degradation of biomedical polydimethylsiloxanes during exposure toin vivobiofilm environment monitored by FE-SEM, ATR-FTIR, and MALDI-TOF MS / P. Kaali, D. Momcilovic, A. Markstrom, R. Aune, G. Czel, S. Karlsson // Journal of Applied Polymer Science. - 2010. - Vol. 115, № 2. - P. 802-810.

184. Базанова Н. И. Сравнительные исследования модифицированного полисилоксана методами ИК и УФ спектроскопии / Н. И. Базанова, Г. П. Жданова // Краткие сообщения по физике ФИАН. - 1998. - № 7. - С. 21-29.

185. O'Hare L.-A. A methodology for curve-fitting of the XPS Si 2p core level from thin siloxane coatings / L.-A. O'Hare, A. Hynes, M. R. Alexander // Surf. Interface Anal. - 2007. - Vol. 39. - P. 926-936.

186. Зуза, Д. А. Формирование химической структуры покрытий при инжекции гексаметилдисилоксана в различные области плазмы тлеющего разряда / Д. А. Зуза // Перспективы развития фундаментальных наук : cборник научных трудов XIX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 26-29 апреля 2022 г. - Томск, 2022. - Т. 2. - С. 91-93.

187. NIST X-ray Photoelectron Spectroscopy Database [Electronic resource] // NIST Standard Reference Database Number 20, National Institute of Standards and Technology. - URL: https://srdata.nist.gov/xps/ (access date: 24.02.2024]).

188. XPS guide: Charge neutralization and binding energy referencing for insulating samples / D. R. Baer, K. Artyushkova, H. Cohen, C. D. Easton, M. Engelhard, T. R. Gengenbach, G. Greczynski, P. Mack, D. J. Morgan, A. Roberts // J. Vac. Sci. Technol. - 2020. - Vol. 38, № 3. - Article number 031204. - 20 p. - URL: https://pubs.aip.org/avs/jva/article/38/3Z031204/1063946 (access date: 27.05.2024).

189. Greczynski G. Referencing to adventitious carbon in X-ray photoelectron spectroscopy: Can differential charging explain C 1s peak shifts? / G. Greczynski, L. Hultman // Appl. Surf. Sci. - 2022. - Vol. 606. - Article number 154855.- 7 p. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433222023832 (access date: 27.05.2024).

190. Greczynski G. Reliable determination of chemical state in x-ray photoelectron spectroscopy based on sample-work-function referencing to adventitious carbon: Resolving the myth of apparent constant binding energy of the C 1s peak / G. Greczynski, L. Hultman // Appl. Surf. Sci. - 2018. - Vol. 451. - P. 99-103.

191. O'Hare L.-A. Development of a methodology for XPS curve-fitting of the Si 2p core level of siloxane materials / L.-A. O'Hare, B. Parbhoo, S. R. Leadley // Surf. Interface Anal. - 2004. - Vol. 36. - P. 1427-1434.

192. Comparative study of bulk and surface compositions of plasma polymerized organosilicon thin films / G. Dakroub, T. Duguet, J. Esvan, C. Lacaze-Dufaure, S. Roualdes, V. Rouessac // Surfaces and Interfaces. - 2021. - Vol. 25. - Article number 101256. - 10 p. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468023021003333 (access date: 27.05.2024).

193 Chemical constitution of coatings deposited remotely by activation of hexamethyldisiloxane in positive column plasma of glow discharge in argon flow /

D. A. Zuza, V. O. Nekhoroshev, A. V. Batrakov, A. B. Markov, A. V. Chernyavskii, I. A. Kurzina // Vacuum. - 2024. - Vol. 221. - Article number 112858. - 11 p. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042207X23010552 (access date: 27.05.2024).

194. Химическое строение покрытий, осажденных при активации гексаметилдисилоксана в тлеющем разряде в потоке газа / Д. А. Зуза, В. О. Нехорошев, А. В. Батраков, И. А. Курзина // Вестник Томского государственного университета. Химия. - 2024. - № 34. - С. 106-119

195. Полидиметилсилалкилен-диметилсилоксаны в качестве перспективных мембранных материалов для термопервапорационного выделения оксигенатов из реакционных водных сред / И. Л. Борисов, Н. В. Ушаков, В. В. Волков,

E. Ш. Финкельштейн // Нефтехимия. - 2016. - Т. 56, № 6. - С. 578-583.

196. Characterization of hexamethyldisiloxane plasma polymerization in a DC glow discharge in an argon flow / D. A. Zuza, V. O. Nekhoroshev, A. V. Batrakov, A. B. Markov, I.A. Kurzina // Vacuum. - Vol. 207. - Article number 111690. - 10 p. -URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0042207X22008120 (access date: 27.05.2024).

197. Синтез кремнийорганических полимерподобных материалов с использованием плазмы тлеющего разряда, поддерживающегося в потоке газа / Д. А. Зуза, В. О. Нехорошев, А. В. Батраков, И. А. Курзина // Газоразрядная плазма и синтез наноструктур : сборник трудов IV Международной конференции. Казань, 06-09 декабря 2023 г. - Казань, 2024. - С. 419-421.

198. Зуза Д. А. Синтез и исследование кремнийорганических покрытий, полученных из плазмы положительного столба тлеющего разряда в потоке аргона / Д. А. Зуза, В. О. Нехорошев // Перспективы развития фундаментальных наук : сборник научных трудов XX Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск, 25-28 апреля 2023 г. - Томск, 2023. - Т. 2. - С. 87-89.

199. Распределение массы кремнийорганического покрытия в плазмохимическом реакторе на основе тлеющего разряда в потоке газа /

Д. А. Зуза, В. О. Нехорошев, А. В. Батраков, И. А. Курзина // Вестник Томского государственного университета. Химия. - 2024. - № 34. - С. 120-131.

200. Plasma based Ar+ beam assisted poly(dimethylsiloxane) surface modification / T. G. Vladkova, I. L. Keranov, P. D. Dineff, S.Y. Youroukov, I. A. Avramova, N. Krasteva, G. P. Altankov // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2005. -Vol. 236, № 1-4. - P. 552-562.

201. Bodo P. Titanium deposition onto ion-bombarded and plasma-treated polydimethylsiloxane: Surface modification, interface and adhesion / P. Bodo, J.-E. Sundgren // Thin Solid Films. - 1986. - Vol. 136, № 1. - P. 147-159.

202. Low-energy Ar+ ion-beam-induced chemical vapor deposition of silicon dioxide films using tetraethyl orthosilicate / S. Yoshimura, S. Sugimoto, T. Takeuchi, M. Kiuchi // Heliyon. - 2023. - Vol. 9. - Article number e 14643. - 8 p. -URL: https://www.cell.com/heliyon/fulltext/S2405-8440(23)01850-9 (access date: 27.05.2024).

203. Features of the plasma-polymerized coatings chemical composition formation by the monomer injection into different regions of a glow discharge / D. A. Zuza, V. O. Nekhoroshev, A. V. Batrakov, I. A. Kurzina // 8th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE 2022) : abstracts. Tomsk, October 2-8, 2022. - Tomsk, 2022. - P. 462.

204. Jauberteau J. L. Comparison of Hexamethyldisiloxane Dissociation Processes in Plasma / J. L. Jauberteau, I. Jauberteau // J. Phys. Chem. A. - 2012. -Vol. 116, № 35. - Article number 8840. - 11 p. -URL: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp304694z (access date: 27.05.2024).

205. Deposition of coatings by activation of hexamethyldisiloxane in DC glow discharge in argon flow / D. Zuza, V. Nekhoroshev, A. Batrakov, I. Kurzina // Perspective plasma technologies : abstract book of XlVth China-Russia-Belarus symposium. Tomsk, November 11-14, 2023. - Tomsk, 2023. - P. 32-33.

206. Production of nitrogen oxides in a positive column of a glow-type discharge in air flow / N. V. Landl, Y. D. Korolev, V. O. Nekhoroshev, O. B. Frants, G. A. Argunov, V. S. Kasyanov // Plasma Chem Plasma Process. - 2022 - Vol. 42. -P. 1187-1200.

207. Densification and Hydration of HMDSO Plasma Polymers / N. E. Blanchard, B. Hanselmann, J. Drosten, M. Heuberger, D. Hegemann // Plasma Processes and Polymers. - 2014. - Vol. 12, № 1. - P. 32-41.

208. Effect of surface modification on the properties of plasma-polymerized hexamethyldisiloxane thin films / Saloum S., Abou Shaker S., Alkafri M. N., Obaid A., Hussin R. // Surf Interface Anal. - 2019. - Vol. 51. - P. 754-762.

209. Plasma-Assisted Deposition of Dielectric Conformal Coating Using Hexamethyldisiloxane as Precursor / D. Zuza, A. Batrakov, V. Nekhoroshev, I. Kurzina, S. Popov // 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE 2020) : proceedings. Virtual, Tomsk, Russia, September 14-26, 2020. - 2020. -P. 1132-1135.

210. Plasma-assited deposition of dielectric coatings for electrical insulation / D. A. Zuza, V. O. Nekhoroshev, A. V. Batrakov, I. A. Kurzina // 7th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2020 online) : abstracts. Tomsk, September 14-25, 2020. - Tomsk, 2020. - P. 556.

211. Зуза, Д. А. Комплексное исследование кремнийорганического покрытия, получаемого с помощью разряда в потоке аргона / Д. А. Зуза, В. О. Нехорошев // Низкотемпературная плазма в процессах нанесения функциональных покрытий : сборник статей XIII Международной научно-технической конференции. Казань, 02-04 ноября 2021 г. - Казань, 2022. - С. 6770.

212. Avoiding dust contamination by near-plasma chemical surface engineering / D. Hegemann, M. Gora, F. Kalemi, P. Navascues // Materials Today Nano. - 2024. -Vol. 27. - Article number 100503. - 6 p. - URL:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2588842024000531 (access date: 27.05.2024).

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Ожидаемые характеристические полосы и их положение на инфракрасных

спектрах покрытий

Таблица А.1 - Таблица ожидаемых характеристических полос и их положение на инфракрасных спектрах покрытий

Область спектра, см-1 Колебание Комментарий Ссылки

29652959 Vй8 С-Нз Колебания метильной группы [16З-167]

29052895 V8 С-Нз

29292912 Vй8 С-Н2 Колебания в метиленовой группе [16З-166]

28802850 V8 С-Н2

29702920 Vй8 С-Нз Колебания в оксиметильной группе 0-СНз [164, 165, 167]

28502815 V8 С-Нз

29552922 Vй8 С-Нз Колебания в оксиметиленовой группе О-СН2- [164, 167]

28782835 V8 С-Нз

21502050 V8 Б1-Н Колебания Si-H чувствительны к индуктивному эффекту заместителей. Частота увеличивается с увеличением электроотрицательности заместителей [16з-165, 168-171]

Продолжение таблицы А.1

14701450 5 С-Н2 Колебания в метиленовых группах [163-167]

14801370 58 С-Н3 Колебания метильных групп [163-167, 170]

13701350 5 С-Н2 Колебания в метиленовых группах [163-167]

12901240 5а8 С-Н3 Колебания в метильных группах в структурах 81- (СН3)х Положение максимума этой полосы на шкале волновых чисел существенно различается для структур (-СН3)4-х81(-0)х (х = 1 или 2 или 3). Увеличение х смещает максимум полосы поглощения в сторону больших волновых чисел. Анализ ряда работ показывает, что для разных приборов и методов наблюдаются разные максимумы поглощения для одних и тех же или сходных веществ, поэтому сравнения следует проводить с осторожностью [163-172]

1200940 уа8 81-0-81 Характерная для силоксанов и силсесквиоксанов полоса поглощения; в зависимости от угла связи Si-0-Si, наличия поперечных связей и разветвлений полоса расширяется, а максимум поглощения смещается. Чем шире полоса поглощения, тем более нерегулярной и сложной является структура. Максимум и интенсивность полос могут различаться в зависимости от методов ИК-спектроскопии. [164-173]

Продолжение таблицы А.1

Каркасные структуры (клетки) из силсесквиоксанов наблюдаются при 11401100 см-1 [166, 168, 169]

Лестнично-подобные силсесквиоксановые полимеры дают две полосы поглощения при 1155-1115 и 1050-10з0 см-1. [168-170]

Макромолекулярные сети из сшитых и разветвленных полисилоксанов наблюдаются при 1100-1020 см-1 [166, 169171]

Линейные цепи полидиметилсилоксана дают две полосы поглощения при 1100-1070 и 10з0-1010 см-1 [164, 165, 168, 169]

Трициклические силоксаны и клетки из шести трифункциональных кремнийорганических структур дают поглощение при 1040-1000 см-1 [165, 166, 168, 169]

11101000 Vй8 Б1-0-С Колебания алкоксигрупп. В зависимости от алкильной группы Б1-0-Я изменяется положение максимума. Если Я = СНз максимум наблюдается при 1100-1080 см-1; если Я = С2Н5 при 1100-1075 см-1; если Я = СзН8 при 1100-1085 см-1. Полоса может перекрываться более интенсивной полосой Vй8 81-0-Б1. [164, 166169]

11201040 Vй8 (СН2)х-31 Колебания дисилилалкиленового фрагмента макромолекулярной цепи дают сильные узкие полосы. Максисмум поглощения зависит от количества метиленовых звеньев. 81-СН2-Б1 наблюдается при 1080-1040 см-1 Б1-(СН2)2-31 наблюдается при 1180-1120 см-1 [169, 174]

Окончание таблицы А.1

950-810 vas Si-O-H Силанольная группа Si-OH имеет сильную полосу при 920-830 см-1. [164-166, 168, 169]

950-800 5 Si-H Деформационные колебания дают довольно сильные поглощения в силанах и силоксанах [164-166, 168, 169, 171]

870-750 рСНз Маятниковые колебания С-Н в метильных группах в структурах Si- СНз. Трудно отличить от vs Si-C [164-166, 168, 169, 171]

740-650 vs Si-O-Si Зачастую слабые полосы поглощения. [164-166, 168, 169, 171]

830-680 vs Si-C Колебания связей в структурах Si-(CHx)n. Трудно отличить от рСН3. [165, 166, 168]

186

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Акт о внедрении результатов диссертационной работы