Генерация многокомпонентных потоков частиц в тлеющем разряде с полым катодом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.02, кандидат наук Болбуков, Василий Петрович

• Болбуков, Василий Петрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Болбуков, Василий Петрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Методы получения потоков атомов металла, ионных пучков и пучков быстрых нейтральных молекул

1.1. Получение атомарных потоков осаждаемого материала в вакууме

1.2. Очистка и активация поверхностей и повышение подвижности атомов в процессе осаждения покрытия

1.3. Ионные источники для сопровождения процесса осаждения покрытий

1.4. Источники быстрых нейтральных атомов и молекул

1.5. Источники совмещенных потоков атомов металла и быстрых молекул

1.6. Выводы

Глава 2. Получение смешанного потока атомов металла и быстрых молекул газа

2.1. Описание экспериментальной установки и методики измерений

2.2. Изучение разрядных характеристик источника смешанного потока, скорости осаждения и адгезии тонких пленок на диэлектрических подложках

2.3. Повышение однородности толщины осаждаемых покрытий путем прерывания потока атомов металла через центр эмиссионной сетки

2.4. Зависимость скорости осаждения пленки от энергии бомбардирующих ее атомов аргона и интервала между импульсными пучками быстрых атомов

2.5. Выводы

Глава 3. Методы повышения плотности потока атомов металла

3.1. Описание экспериментальной модели источника и методик измерений

3.2. Изучение параметров плазменного эмиттера источника и формируемых потоков атомов металла и быстрых молекул газа

3.3. Исследование влияния неоднородного магнитного поля на долю распыляющих мишень ионов

3.4. Изучение влияния сопротивления резистора обратной связи на энергию быстрых молекул газа

3.5. Выводы

Глава 4. Источник с распыляемой на дне полого катода мишенью для синтеза покрытий на диэлектрических изделиях

4.1. Влияние конфигурации магнитного поля на разряд, распределение концентрации его плазмы и скорости распыления мишени

4.2. Применение источника с распыляемой в неоднородном магнитном поле мишенью для синтеза покрытий на диэлектрических подложках

4.3. Выводы

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация многокомпонентных потоков частиц в тлеющем разряде с полым катодом»

Введение

Ускоренные ионы и плазма газового разряда низкого давления широко используются для модификации поверхности изделий машиностроения. Они позволяют значительно увеличить твердость поверхностного слоя изделия в результате его закалки, азотирования, цементации, имплантации, а также благодаря синтезу на поверхности изделия сверхтвердого покрытия из нитридов, карбидов и карбо-нитридов титана, алюминия, их сплавов, хрома, циркония, вольфрама и других металлов. Ионно-плазменная технология позволяет также осаждать углеродные покрытия, отличающиеся не только высокой твердостью, но и рекордно низким коэффициентом трения.

Свойства покрытий зависят от физических условий их синтеза. Если синтезируемое покрытие бомбардировать быстрыми тяжелыми частицами - ускоренными ионами или быстрыми нейтральными молекулами - его микротвердость и плотность заметно повышаются. Например, импульсно-периодическая бомбардировка тяжелыми частицами с энергией в десятки килоэлектронвольт позволяет синтезировать сверхтвердые трещиностойкие нанокомпозитные покрытия, отличающиеся удовлетворительной пластичностью и умеренной величиной остаточных напряжений сжатия. При ширине переходного слоя (интерфейса) между изделием и покрытием до нескольких микрометров толщина покрытия может достигать 0,1 мм.

Необходимые для синтеза покрытий атомы металла получают в результате испарения мишени, изготовленной из необходимого металла, электронным пучком, катодными пятнами вакуумно-дугового разряда или ее распыления ионами, ускоренными из плазмы тлеющего разряда. Из-за соударений с молекулами газа в рабочей вакуумной камере атомы металла рассеиваются, и с ростом давления плотность их потока на поверхность изделия уменьшается. Эффективность транспортировки атомов от мишени до обрабатываемого изделия при расстоянии между ними 0,1 м начинает заметно снижаться при давлении 0,5 Па и выше.

Практически все ионы аргона и азота с энергией 1 кэВ, прошедшие путь от ионно-оптической системы ионного источника до изделия длиной 0,1 м, превращаются в быстрые нейтральные молекулы уже при давлении 0,1 Па. А при дальнейшем повышении давления до 0,5 Па упругое рассеяние тяжелых ускоренных частиц значительно изменяет направление их движения и уменьшает кинетическую энергию, которую они передают молекулам газа. Это означает, что для ион-но-плазменной обработки нужны источники атомов металла и ускоренных частиц, которые могут работать при давлении газа, не превышающем 0,5 Па.

В указанном диапазоне давления плазму, эмитирующую необходимые для обработки изделий частицы, получают с помощью высокочастотного и вакуумно-дугового разрядов, а также разряда с накаленным катодом и периферийным магнитным полем на стенках разрядной камеры, являющейся ловушкой для электронов заполняющей ее плазмы.

Получать плазму при низком давлении можно также с помощью тлеющих разрядов с холодными катодами в скрещенных электрическом и магнитном полях. Из них отражательный разряд чаще используют в ионных источниках, а магне-тронный разряд - для получения потоков атомов металла.

Тлеющий разряд с холодным полым катодом из-за сравнительно высокого давления газа, значительно превышавшего 1 Па, долго не применялся для модификации изделий. Лишь в 1984 году было выявлено, что при уменьшении апертуры ухода быстрых электронов из катода рабочее давление разряда можно снизить до ~ 0,01 Па [A.C. Метель, ЖТФ, 1984, т. 54, № 2, с. 241], и предложено использовать этот разряд для формирования с помощью единственной эмиссионной сетки, отрицательной по отношению к полому катоду и рабочей вакуумной камере, широких пучков ионов и/или быстрых нейтральных атомов и молекул.

Все ускоренные между плазмой разряда и эмиссионной сеткой ионы при давлении газа в рабочей вакуумной камере 0,2 Па превращаются на пути от сетки до изделий в быстрые нейтральные молекулы, при этом катодное падение потенциала может не превышать 300 В. Однако с уменьшением давления или увеличением апертуры ухода электронов из катода падение потенциала может превысить

1 кВ, и тогда полый катод в результате интенсивного распыления его поверхности ионами заполняется металлическим паром, поступающим через эмиссионную сетку в камеру и осаждающимся там на изделиях. Поэтому источник пучка ускоренных частиц можно было бы использовать также и в качестве источника медленных атомов металла, принимающих участие в синтезе покрытий. Изменяя энергию поступающих в камеру через ту же сетку и бомбардирующих изделие тяжелых частиц, можно регулировать физические условия синтеза и свойства покрытия.

В связи с этим разработка на основе разряда с холодным полым катодом источника смешанного потока медленных атомов металла и быстрых молекул газа, представляется актуальной задачей. Ее решение обеспечит непрерывность бомбардировки быстрыми молекулами покрытий, синтезируемых на вращающихся в рабочей камере изделиях сложной геометрической формы с полостями и выступами, а в результате - однородность и высокое качество покрытия. Кроме того, совпадение траекторий движения медленных атомов металла и бомбардирующих осаждаемое покрытие быстрых молекул газа позволит с помощью специальных экранов предотвратить потери дорогого материала мишени на стенках рабочей камеры и на других конструктивных элементах.

Большой срок службы генераторов плазмы на основе тлеющего разряда с холодным полым катодом, при простоте их конструкции и низкой себестоимости относительно источников на основе разряда с накаленными катодами или высокочастотного разряда, послужили обоснованием экономической целесообразности и актуальности исследований источников совмещенных потоков медленных атомов металла и быстрых молекул газа на основе этого разряда, выполнявшихся в настоящей диссертационной работе в рамках федеральных целевых научно-технических программ «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы», «Национальная технологическая база» на 2007 - 2011 годы, «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы, ана-

литическая ведомственная целевая Программа «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 - 2011 годы)».

В связи с этим целью работы являлась разработка методов генерации совмещенных потоков медленных атомов металла и быстрых молекул газа с регулируемой энергией и отношением плотности их потока к плотности потока атомов металла. Для достижения этой цели было необходимо:

- исследовать зависимость распределения плотности потока атомов материала полого катода источника через эмиссионную сетку и скорости их осаждения от энергии быстрых молекул, тока в цепи катода и катодного падения потенциала;

- исследовать осаждение покрытий при импульсно-периодической бомбардировке поверхности высокоэнергетическими молекулами;

- изучить возможность повышения скорости осаждения покрытий путем распыления ионами аргона с энергией 1-3 кэВ мишени на дне полого катода;

- изучить возможность повышения скорости осаждения покрытий с помощью неоднородного магнитного поля в области мишени;

- разработать образцы источников совмещенных потоков медленных атомов металла и быстрых молекул газа;

- экспериментально подтвердить преимущества разработанных источников при осаждении покрытий на диэлектрические изделия с углублениями.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней:

- впервые изучены параметры потока через эмиссионную сетку источника быстрых молекул газа атомов материала его полого катода, распыляемого ионами из плазмы тлеющего разряда;

- получены зависимости скорости осаждения распыленных атомов на подложках в рабочей вакуумной камере от катодного падения и тока тлеющего разряда, а также от энергии сопровождающих их до подложки быстрых молекул газа;

- показано, что предварительная бомбардировка стеклянной подложки атомами аргона с энергией 1 кэВ и выше обеспечивает адгезию осаждаемой на ней медной

6 7

пленки 5-10°- 10' Па, а импульсно-периодическая бомбардировка такими атомами растущей пленки увеличивает адгезию еще в несколько раз;

-доказано, что перекрытие потока атомов металла через центр эмиссионной сетки обеспечивает высокую однородность толщины покрытия на подложке с диаметром, соизмеримым с диаметром сетки, и высокую адгезию покрытия на всей поверхности подложки;

- установлено, что в неоднородном магнитном поле с линиями, проходящими через центральную зону установленной на дне полого катода мишени и пересекающими сетку, полый катод и периферию самой мишени, при магнитной индукции на границе мишени 1 мТл концентрация плазмы вблизи нее становится в 2 раза выше, чем вблизи эмиссионной сетки, доля распыляющих мишень ионов возрастает от 12% в отсутствие поля до 25% при неизменной неоднородности ее распыления ~ 15%;

- показано, что с увеличением магнитной индукции на границе мишени до 6 мТл длина пути до анода эмитированных ее поверхностью электронов возрастает благодаря образующейся магнитной ловушке с арочной конфигурацией линий. Это позволяет снизить давление газа до 0,1 Па и повысить до 56% поступающую на мишень долю образованных в разряде ионов, однородно распыляющих 85% ее поверхности.

Практическая значимость работы заключается в том, что:

- на базе результатов проведенных исследований разработан источник потока атомов металла и быстрых атомов аргона диаметром 200 мм, позволяющий активировать поверхность подложек бомбардировкой атомами аргона с энергией 1-2 кэВ, а затем осаждать на них тонкие пленки с неоднородностью толщины менее 4% при диаметре подложки 150 мм со скоростью до 500 нм/ч и при осаждении модифицировать их свойства импульсно-периодической бомбардировкой атомами аргона с энергией более 1 кэВ;

- разработан источник смешанного потока диаметром 200 мм металлического пара и быстрых молекул, бомбардирующих покрытие, синтезируемое на поверхности изделия из осаждаемого пара и химически активного газа, который позволяет нагревать массивный инструмент и активировать его поверхность пучком атомов аргона с энергией до 3 кэВ и эквивалентным током до 1,5 А, без затупления ре-

жущих кромок упрочнять его поверхностный слой азотированием в плазме, образованной при инжекции в камеру пучка молекул азота с энергией до 3 кэВ и эквивалентным током до 1,5 А, а затем синтезировать на упрочненной поверхности твердые покрытия, например, из нитрида титана, со скоростью осаждения до 4 мкм/ч при расстоянии от источника до обрабатываемой поверхности 200 мм.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. Плазменная эмиссионная система на базе тлеющего разряда с бипотенциальным полым катодом и эмиссионным сеточным электродом, изготовленными из металла, входящего в состав наносимого покрытия, позволяет формировать смешанные потоки, состоящие из распыляемых атомов металла и быстрых атомов плазмообразующего газа, с возможностью независимого регулирования состава потока и энергии быстрых атомов.

2. Импульсно-периодическая бомбардировка осаждаемого покрытия быстрыми нейтральными атомами с энергией 1 кэВ и выше позволяет увеличить адгезию наносимого покрытия не менее, чем в 4 раза по сравнению с непрерывной бомбардировкой ионами с энергией порядка 100 эВ и регулировать скорость нанесения покрытия.

3. Использование эффекта рассеяния частиц формируемого потока по углам, позволяет повысить равномерность плотности потока в поперечном направлении путем установки на его оси отражающего экрана, диаметр которого должен быть равен 35 - 40 % от диаметра потока.

4. Подбор конфигурации силовых линий и напряженности магнитного поля в области распыляемой мишени, установленной на дне полого катода, формирует область замкнутого азимутального дрейфа электронов, что позволяет:

- получить равномерную скорость распыления материала мишени на 85% площади, подвергаемой бомбардировке ионами;

- снизить рабочее давление в системе до 0,1 Па;

- увеличить до 50 % и более долю ионов, идущих на распыляемый электрод из образованных в объеме полого катода.

Первая глава содержит обзор литературных данных по источникам атомов металла, принимающих участие в синтезе покрытий на поверхности изделий, и по источникам ускоренных частиц для предварительной обработки поверхности и сопровождения осаждения покрытий.

Во второй главе приводятся результаты исследования формирования в тлеющем разряде с полым катодом смешанного потока атомов распыляемого ионами материала катода и сопровождающих их быстрых атомов газа.

В третьей главе приводятся результаты исследования источника с распыляемой ионами аргона с энергией до 3 кэВ мишенью на дне полого катода и влияния на него неоднородного магнитного поля.

Четвертая глава посвящена изучению зависимости распределения интенсивности распыления поверхности мишени и пространственного распределения плазмы тлеющего разряда в полом катоде от конфигурации неоднородного магнитного поля вблизи мишени и ее потенциала.

Апробация результатов диссертации.

Основные результаты исследований изложены в 20 трудах, из них 9 статей, опубликованных в научных журналах перечня ВАК, материалы 11 докладов, опубликованных в сборниках Международных конференций, по результатам работы получены 2 патента Российской Федерации.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, и заключения с общим объемом 116 страниц, содержит 56 рисунков. Список цитируемой литературы включает 102 наименования.

Глава 1. Методы получения потоков атомов металла, ионных пучков и пучков быстрых нейтральных молекул

1.1. Получение атомарных потоков осаждаемого материала в вакууме

Потоки атомов, осаждаемых на изделия в вакуумных камерах, получают магнетронным распылением изготовленных из необходимых материалов мишеней [1] или их испарением катодными пятнами вакуумной дуги [2] и электронным пучком [3, 4], а также в результате распыления мишеней ионными пучками.

На рисунке 1.1 представлена схема электронно-лучевого испарения. Осаждаемый материал 1 находится, как правило, в жидком состоянии в тигле 2, который устанавливают на дне рабочей вакуумной камеры, а обрабатываемую подложку 3 располагают над ним.

Рисунок 1.1. Схема электронно-лучевого испарителя: 1 - испаряемый материал, 2 -тигель, 3 - изделие, 4 — поток осаждаемого материала, 5 - покрытие, б - термокатод, 7 - фокусирующая система, 8 - электронный луч. 9 - полюсный наконечник, 10 —электромагнит

Металлический пар 4 поднимается наверх в направлении подложки 3 и осаждается на ее поверхности, образуя покрытие 5. Термоэмиссионный катод 6 и система фокусировки 7 электронной пушки также устанавливаются на дне вакуумной камеры вблизи тигля. При этом луч 8 при помощи магнитной системы, состоящей из полюсного наконечника 9 и электромагнита 10, направляют на поверхность испаряемого материала 1 в тигле 2. Перемещение электронного луча 8 осуществляется изменением напряженности магнитного поля. Но так как температура испаряемого металла 1 в зоне луча 8 превышает температуру плавления тигля 2, то тигель не нагревают, а наоборот, охлаждают проточной водой.

Чем выше температура плавления осаждаемого материала, тем сложнее получать его пар. В то же время, скорость распыления ионами тугоплавких материалов, лишь незначительно отличается от скорости распыления материалов, имеющих низкую температуру плавления [5]. На основе этого был предложен способ осаждения покрытий, где мишень распыляется ионами в аномальном тлеющем разряде низкого давления, схема которого представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2. Схема осаждения покрытия на изделие путем распыления мишени ионами. 1 —распыляемая мишень, 2 — ион, 3 - плазма, 4 - катодный слой, 5 —эчектрон, 6 —атом осаждаемого материала, 7 - подложка, 8 — анод, 9 — источник питания.

Являющаяся катодом разряда мишень 1, распыляется ионами 2, образованными в плазме 3 и ускоренными в катодном слое 4 тлеющего разряда. В результате столкновений ионов 2 с поверхностью мишени 1 образуются электроны 5, ко-

9

+

торые необходимы для поддержания разряда, и распыленные атомы 6, осаждаемые на поверхности изделия 7, расположенного на аноде разряда 8.

Известно, скорость осаждения материала пропорциональна скорости V (м/с) распыления мишени

V = УЦ/е)(М/р), (1.1)

где У - коэффициент распыления, зависящий от вида ионов, их энергии и материала мишени, у - плотность ионного тока на мишени, е - элементарный заряд, М - масса атома материала мишени, ар- его плотность.

Например, при распылении, алюминиевой мишени ионами аргона, скорость осаждения покрытия ~ 2 мкм/час достигается при достаточно высокой плотности

-у

тока на катоде у > 10 А/м . По этой причине мишень распыляют в аномальном тлеющем разряде с падением потенциала на катоде ик ~ 2-5 кВ.

Для поддержания разряда с указанными параметрами ик и у необходимо давление р аргона в вакуумной камере не менее 4 Па. При таком давлении длина их свободного пробега примерно равна 2,5 мм, что в 20 раз меньше расстояния 5 см между распыляемой мишенью 1 и подложкой 7. При р > 4 Па плотность потока атомов металла на поверхность подложки снижается, так как часть его осаждается на стенки камеры, а также обратно на мишень 1.

При этом адгезия покрытия к подложке так же снижается при таком высоком давлении. Отсюда следует, что нанесение качественных покрытий с помощью аномального тлеющего разряда может быть осуществлено лишь в узком диапазоне давления рабочего газа, из-за чего к системе стабилизации давления газа в разрядном устройстве предъявляют жесткие требования.

Для получения более высокой, чем в аномальном тлеющем разряде скорости распыления мишени необходимо, во-первых, снизить давление рабочего газа в разряде, во-вторых, увеличить плотность тока на катоде и, в-третьих, уменьшить катодное падение потенциала. Это представляется возможным при наложении магнитного поля, нормального по отношению к направлению движения элек-

тронов [6-12]. В результате возрастает длина пути электронов от катода к аноду, и на него электроны попадают после того, как израсходуют всю энергию. Тлеющий разряд в магнитном поле называется магнетронным, а источники металлического пара на его основе - магнетронами.

На рисунке 1.3 изображена принципиальная схема аксиально-симметричного разрядного устройства с дисковой катодной мишенью 1, и постоянным магнитом 2, создающим арочное магнитное поле, образующее магнитную ловушку вблизи поверхности катода.

7 5 12

/ 1 \ 6 3 8

Рисунок 1.3. Схема планарного магнетрона.

1 - мишень, 2 - постоянный магнит, 3 - анод. 4 - источник питания, 5 - плотная плазма. 6 - плазма низкой концентрации, 7 - катодный слой. 8 - подложка.

Эмитированные катодом электроны могут выбраться из этой ловушки только после многократных осцилляций в ней и столкновений с молекулами рабочего газа. При подаче напряжения на промежуток между катодом 1 и анодом 3 от источника питания 4 и давлении аргона 0,1-1 Па зажигается разряд с катодным падением в несколько сотен вольт. В зоне арочного магнитного поля появляется яркое кольцо плотной плазмы 5, а остальное пространство заполняется плазмой 6 низкой концентрации. В результате неоднородного радиального распределения концентрации плазмы у поверхности катода, ширина катодного слоя 7 объемного

заряда также неоднородна, и достигает минимального значения ~ 1 мм в области арочного поля [13].

Рассматриваемый способ можно использовать и для распыления диэлектрических материалов. Для этого необходимо закрепить тонкую плоскую диэлектрическую мишень на поверхности металлического катода 1 магнетронной распылительной системы и подавать на него переменное высокочастотное напряжение.

Метод магнетронного распыления имеет существенный недостаток, а именно, низкий коэффициент использования материала мишени [14]. Повысить его можно, если контур плотной плазмы перемещать по поверхности мишени, для чего применяют подвижные магниты.

Наиболее широкое распространение на данный момент получил метод ва-куумно-дугового испарения мишени. Он впервые был использован для нанесения покрытий в 1884 году Т.А. Эдисоном, получившим в 1894 году на этот метод патент США [15]. Через плазму на поверхности мишени протекает ток порядка 100 А, при этом плотность мощности, выделяющейся на поверхности мишени, со-

13 2

ставляет ~ 10 Вт/м и соответствует температуре полной ионизации материала. В работе А. Андерса [16] приведены данные о распределении ионов по кратности ионизации для всех электропроводящих материалов. Кратность ионизации элементов в каждой отдельной группе и в каждом периоде таблицы Менделеева повышается с ростом их порядковых номеров.

Получение пара с высокой степенью ионизации и высокой кинетической энергией эмитируемых ионов до ~ 0,1 кэВ является одним из отличий дугового метода испарения мишени катодными пятнами вакуумной дуги. В еще одной работе А. Андерса [17] приведены данные об энергиях ионов различных материалов мишени.

Из-за высокого давления пара металла в пятне с поверхности мишени за 540 не выбрасывается струя металлической плазмы. Если на поверхности рядом с местом выброса плазмы имеется стимулятор дуги, например, диэлектрическое включение или острый выступ, то происходит пробой и выбрасывается очередная

струя плазмы, и так далее. Постоянный ток дуги является ничем иным, как непрерывной последовательностью коротких импульсов тока элементарных плазменных струй [18] амплитудой 20-40 А, при превышении которой на поверхности мишени образуются несколько катодных пятен вакуумной дуги. На рисунке 1.4 представлена схема такого пятна [19].

Струя плазмы 1 состоит из ионов 2, электронов 3 и нейтральных атомов металла 5, составляющих лишь незначительную часть, и направлена перпендикулярно к поверхности мишени 5. По мере продвижения вглубь мишени пар высокого давления сменяется жидким расплавом 6, который под давлением выбрасывается из полости, образующейся в результате эрозии, в виде капель 7 в разные стороны, но преимущественно параллельно поверхности мишени.

На рисунке 1.5 представлена схема электродугового испарителя металла [20], состоящего из цилиндрической мишени 1, подключенной к отрицательному полюсу сильноточного источника питания 2 дуги. А рабочая вакуумная камера 3 при этом подключена к положительному полюсу.

Рисунок 1.4. Схема катодного пятна вакуумной дуги. 1 — плазменная струя. 2 — ионы. 3 - электроны. 4 - нейтральные атомы металла. 5 — мишень 6 - расплавленный металл, 7 - микрокапли металла.

Рисунок 1.5 Электродуговой испаритель: 1 -цилиндрическая мишень, 2 — источник питания, 3 -рабочая вакуумной камеры, 4 -электрод, 5 — экран, 6 - фланец испарителя

Дуга зажигается при контакте вспомогательного подвижного электрода 4 с поверхностью мишени и последующем размыкании. Что бы повысить однородность испарения плоской поверхности мишени, обращенной к обрабатываемым изделиям, были использованы испарители, мишени которых находятся в аксиальном магнитном поле, а использование фокусирующей катушки позволяло уменьшить диаметр потока плазмы и выпускать его через отверстие в выходной диафрагме [21].

На рисунке 1.6 представлена конструктивная схема такого источника. Зажигание дуги происходит путём подачи высоковольтного импульса. Использование данной конструкции позволило снизить содержание капельной фазы в осаждаемых покрытиях и повысить эффективность транспортировки ионизованного материала мишени до поверхности подложки, а также снизить его потери на стенках рабочей камеры.

щ

/ / /

? ' ' 1 1

N \

Рисунок 1.6. Схема электродугового испарителя с фокусирующей магнитной системой и

стабилизацией катодных пятен на мишени: 1 - диафрагма. 2 - корпус, 3 - фокусирующая катушка. 4 - поток плазмы, 5 - мишень, 6 - стабилизирующая катушка. 7 - водяное охлаждение мишени, 8 - высоковольтный ввод поджигающего устройства.

В процессе испарения материала мишени катодными пятнами вакуумной дуги шероховатость её поверхности увеличивается, что приводит к изменению угла между осью струи и нормалью к поверхности мишени в достаточно широком диапазоне. По этой причине в объёме вакуумной камеры практически невозможно найти область, куда с поверхности мишени поступали бы лишь ионы металла, а жидкие или уже отвердевшие за время пролета капли вообще не долетали. К сожалению, эмиссия этих макрочастиц является неотъемлемым свойством испарения металлов электродуговым методом, что существенно ограничивает диапазон его применения. Например, при осаждении упрочняющих или защитных покрытий микрокапли не снижают их эффективности при размере капель меньше толщины самого покрытия, а при нанесении изоляционных покрытий содержание капель металла вообще не допускается.

Если содержание металлических капель в осаждаемом покрытии недопустимо, поток атомов металла, покидающий поверхность мишени, пропускают че-

рез различные фильтры. На рисунке 1.7 изображена конструктивная схема фильтра [4], состоящего из криволинейного (в виде четверти тора) плазмовода 1 и катушек 2 магнитного поля, которое удерживает эмитируемую с поверхности мишени 3 плазму 4 на оси плазмовода 1. Поток плазмы под действием магнитного поля отклоняется на 90 градусов, при этом микрокапли 5, имеющие большую массу и слабый заряд, на поле практически не реагируют и продолжают двигаться по прямолинейным траекториям, осаждаясь на внутренней поверхности плазмовода.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Болбуков, Василий Петрович, 2014 год

Список литературы

1. Данилин, Б. С. Магнетронные распылительные системы / Б. С.Данилин, В. К.

Сырчин. - М.: Радио и связь - 1982.

2. Boxman, R. L. Handbook of vacuum arc science and technology: fundamentals and

applications / edited by R. L. Boxman, Ph. J. Martin, D. Sanders, Park Ridge. - New Jersey, U.S.A.: Noyes Publications - 1995.

3. Минайчев, B.E. Вакуумное оборудование для нанесения пленок / В.Е. Минай-

чев. - М.: Машиностроение - 1978.

4. Минайчев, В.Е. Нанесение пленок в вакууме / В.Е. Минайчев. - М.: Высшая

школа - 1989

5. Плешивцев, Н. В. Катодное распыление / Н.В. Плешивцев. - М.: Атомиздат -

1968.-347 С

6. Phillips, С. Е. S. The Action of Magnetised Electrodes upon Electrical Discharge

Phenomena in Rarefied Gases. Preliminary Note / С. E. S. Phillips. // Proc. Roy. Soc. - 1898. - V. A64 - P. 172 - 179.

7. Phillips, С. E. S. The Action of Magnetised Electrodes upon Electrical Discharge

Phenomena in Rarefied Gases / С. E. S. Phillips. // Phil. Trans. Roy. Soc. - 1901. -V. A197-P. 135- 150.

8. Penning, F. M. Die Glimmentladung bei niedrigem Druck zwischen koaxialen Zylin-

dern in einem axialen Magnetfeld / F.M. Penning // Phisica. - 1936. - V. 3. No 9. -P. 873 - 894.

9. Penning, F. M. Ein neues Manometer für niedrige Gasdrucke, insbesondere zwischen

10~3 und 10~5 mm / F.M. Penning // Phisica. - 1937. - V. 4. No 2 -. P. 71 - 75.

10. Knauer, W. Mechanism of the Penning discharge at low pressures / W. Knauer // J. Appl. Phys. - 1962. - V. 33. No 6. - P. 2093 - 2099.

11. Крейндель, Ю. E. Некоторые особенности разряда в трубках типа Пеннинга при низких давлениях / Ю.Е. Крейндель, A.C. Ионов // Журнал технической физики. - 1964. - Т. 34. Вып. 7. - С. 1199 - 1204.

12. Кервалишвили, Н. А. Характеристики разряда низкого давления в поперечном магнитном поле / Н.А Кервалишвили, А.В. Жаринов // Журнал технической физики. - 1965. - Т. 35. Вып. 12. - С. 2194 - 2207.

13. Lieberman, М.А. Principles of plasma discharges and materials processing / M.A. Lieberman, A.J. Lichtenberg. - New York: John Willey & Sons.- 1994.

14. Muenz, W.D. A new method for hard coating: ABS ™ (arc bond sputtering) / W.D. Muenz, D. Schulze, FJ.M. Hauzer // Surface and Coating Technology - 1992. - V. 50.No 1-3.-P. 169- 178.

15. Edison T.A. Art of plating one material with another. US Patent 526,147, September 18, 1894, filed January 28, 1884.

16. Anders, A. Ion charge state distribution of vacuum arc plasmas: The origin of species / A. Anders // Phys. Rev. E. - 1997. - V. 55. No 1. - P. 969 - 981.

17. Byon, E. Ion energy distribution functions of vacuum arc plasmas / E. Byon, A. Anders // J. Appl. Phys. - 2003. -V. 93. No 4. - P. 1899 - 1906.

18. Фурсей, Т.Н. Качественная модель инициирования вакуумной дуги. II. Автоэмиссионный механизм инициирования вакуумной дуги / Т.Н. Фурсей, П.Н. Воронцов-Вельяминов // Журнал технической физики. - 1967. - Т. 37. Вып. 10. -С. 1880- 1888.

19. Mack, М. Oberflaechentechnik - Verschleissschutz. / М. Mack. - Die Bibliothek der Technik. Band 38. Landsberg/Lech: Verlag Moderne Industrie AG & Co. - 1990.

20. Boxman, R.L. Vacuum arc deposition devices (Review article) / R.L. Boxman, V.N. Zhitomirsky // Rev. Sci. Instrum. - 2006. - V. 77. No 2. - P. 1 - 15.

21. Аксенов, И.И. Вакуумная дуга в эрозионных источниках плазмы / И.И. Аксенов - Харьков: ННЦ ХФТИ, - 2005. - 212 С.

22. Ивановский, Г.Ф. Ионно-плазменная обработка материалов / Г.Ф. Ивановский, М. Петров. - М.: Радио и связь, - 1986.-232 С.

23. Amano, J. Thin film deposition using low energy ion beams (2) Pb+ ion-beam deposition and analysis of deposits / J. Amano, R. Lawson // J. Vac. Sci. Technol. - 1977. -V. 14. No 2.-P. 690-694.

24. Amano, J. Thin film deposition using low energy ion beams (2) Pb + ion-beam deposition and analysis of deposits / J. Amano, R. Lawson // J. Vac. Sci. Technol. - 1977. -V. 14.No 2.-P. 690-694.

25. Weiler, M. Highly tetrahedral diamond-like amorphous hydrogenated carbon prepared from a plasma beam source / M. Weiler, S. Sattel, K. Jung, H. Ehrhardt, V.S. Veerasamy, J. Robertson // Appl. Phys. Lett. - 1994. - V. 64. - P. 2797 - 2799.

26. Bhattacharya, R.S. Tribological properties of ion beam deposited diamond-like carbon films on silicon nitride / R.S. Bhattacharya, R.L.S. Wu, C.S. Yust // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1991. - V. 59/60. - P. 1383.

27. Waldorf, J. Large area ion and plasma beam sources / J. Waldorf // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1996. -V. 113. - P. 8- 15.

28. Tagaki, T. Role of ions in ion-based film deposition / T. Tagaki // Thin Solid Films. - 1982.-V. 92.-P. 1-12.

29. Modification of thin film properties by ion bombardment during deposition // edited by O. Auciello and R. Kelly. - Amsterdam: Elsevier, - 1994.

30. Wolf, G.K. Ion bombardment during thin film deposition and its influence on mechanical and chemical surface properties / G.K. Wolf, W. Ensinger // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1991. - V. 59/60. - P. 173 - 181.

31. Barth, M. Stress and adhesion of chromium and boron films deposited under ion bombardment / M. Barth, W. Ensinger, V. Hoffmann, G.K. Wolf // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1991. - V. 59/60. - P. 254 - 258.

32. Wolf, G.K. Modification of chemical surface properties by ion beam assisted deposition / G.K. Wolf// Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1990. - V. 46. P. - 369 -378.

33. Wollenberger, H. Ion beam mixing and phase stability / H. Wollenberger // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1990. - V. 48. - P. 493 - 498.

34. Ruset, C. The influence of ion implantation on the properties of titanium nitride layer deposited by magnetron sputtering / C. Ruset, E. Grigore // Surface and Coatings Technology. - 2002. - V. 156. No 1/3. - P. 159 - 161.

35. Chen, Yuanru Mechanical and tribological properties of silicon nitride films synthesized by ion beam enhanced deposition / Yuanru Chen, Shizhuo Li, Xushou Zhang, Hong Liu, Genqing Yang, Baochun Qu // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. -1991.-V. 59/60.-P. 1295 - 1299.

36. Grigoriev, S. Plasma- and beam-assisted deposition methods / S. Grigoriev, A. Metel, A. Voevodin et al. (eds.) // Nanostructured thin films and nanodispersion strengthened coatings - Kluwer Academic Publishers, Boston, Dordrecht, London. - 2004. - P. 147-154.

37. Соловьев, A.A. Исследование характеристик плазмы в несбалансированной магнетронной распылительной системе / A.A. Соловьев, Н.С. Сочугов, К.В. Оскомов, С.В. Работкин // Физ. плазмы. - 2009. - Т. 35. № 5. - С. 443 - 452.

38. Howson, R.P. Substrate effects from an unbalanced magnetron / R.P. Howson, H.A. Jafer, A.G. Spencer // Thin Solid Films. - 1990. - V. 193/194. - P. 127 - 137.

39. Wolf, G.K. Modification of mechanical and chemical properties of thin films by ion bombardment / G.K. Wolf // Surface and Coatings Technology. - 1990. - V. 43/44. -P. 920-935.

40. Kaufman, H.R. Broad beam ion sources / H.R. Kaufman // Rev. Sei. Instrum. -1990. -V. 60. No l.-P. 230-235.

41. Hayes, A. V. Fifty centimeter ion beam source / A.V. Hayes, V. Kanarov, B. Vi-dinsky // Rev. Sei. Instrum., - 1996, - V. 67, No 4, - P. 1638 - 1641.

42. Кулыгин, B.M. Ионный источник без внешнего магнитного поля / В.М. Кулы-гин, A.A. Панасенков, H.H. Семашко, И.А. Чухин // ЖТФ. - 1979. - Т. 49. Вып. 1.-С. 168- 172.

43. Ehlers, K.W. Rectangulary shaped large area plasma source / K.W. Ehlers // Rev. Sei. Instrum. - 1979. - V. 50. - P. 1353 - 1362.

44. Панасенков, A.A. Водородный источник с периферийным магнитным полем / A.A. Панасенков, С.А. Равичев, H.H. Семашко, В.М. Кулыгин // Плазменные ускорители и ионные инжекторы - М.: Наука, - 1984. - С. 154 - 163.

45. Holmes, A.J.T. Role of the anode area in the behavior of magnetic multipole discharges/ A.J.T. Holmes // Rev. Sei. Instrum.,- 1981.- V. 52. No 12.- P. 1814 - 1823.

46. Морозов, А. И. Экспериментальное исследование плазменного ускорителя с замкнутым дрейфом электронов и протяженной зоной ускорения / А.И. Морозов и др. // Журнал технической физики. - 1972. - Т. 42. Вып. 1. - С. 54 - 63.

47. Freisinge,г J. Diagnostics in the RF-ion source RIG-10 for intense ion beams / J. Freisinger, J. Lensing, S. Reineck, H.W. Loeb // 6-th Int. Conf. Gas Discharges and Appl., - Edinburgh 1980. - Part 2. - London - New York, - 1980. - P. 126 - 129.

48. Groh, K.H. RF-ion thruster performance data for inert gas propellants / K.H. Groh, H.W. Loeb, W .Velten // 7-th Int. Conf. Gas Discharges and Appl., - London, -1982. - P. 407-409.

49. Proudfoot ,G. Development and use of a large area ultralow energy reactive ion beam/ G. Proudfoot, C.M.O. Mahony, R. Perrin // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. - 1989. - V. 37/38. - P. 103 - 106.

50. Метель, A.C. Расширение рабочего диапазона давлений тлеющего разряда с полым катодом / A.C. Метель // Журнал технической физики, - 1984, - Т. 54, № 2,-С. 241 -247.

51. Глазунов, В.Н. Инжектор квазистационарного режима с плазменным эмиттером электронов / В.Н. Глазунов, В.Г. Гречаный, A.C. Метель // Приборы и техника эксперимента, - 1984, - № 2, - С. 146 - 148.

52. Мельник, Ю.А. Многолучевой сильноточный инжектор квазинепрерывного режима с крупноструктурным сеточно-плазменным эмиттером электронов / Ю.А. Мельник, A.C. Метель, Г.Д. Ушаков // VII Всесоюзный симпозиум по сильноточной электронике. Тезисы докладов. - 1988, - Томск: ИСЭ СО АН СССР,-часть 1,-С. 113-115.

53. Глазунов, В. Н. Технологический ионный источник на основе тлеющего разряда с холодным полым катодом / В. Н. Глазунов, А. С. Метель, В. А. Юрин // Тез. докл. 1 Всесоюз. конф. по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц. - Томск, - 1988. - Ч. 1. - С. 76 - 78.

54. Стогний, А.И. Двухкаскадный самостоятельный разряд низкого давления без магнитного поля / А.И. Стогний, В.А. Никитинский, Б.И. Журавлев // Журнал технической физики, - 1988, - Т. 58, № 5, - С. 993 - 995.

55. Стогний, А.И. Широкоапертурный источник ионов реактивных газов / А.И. Стогний, В.В. Токарев // Приборы и техника эксперимента. - 1990. - № 3. - С. 142-144.

56. Gavrilov, N.V. New broad beam gas ion source for industrial application / N.V. Ga-vrilov, G.A. Mesyats, S.P. Nikulin, G.V. Radkovskii // J. Vac. Sci. Technol. A. -1996. - V. 14. No 3. - P. 1050 - 1055.

57. Gavrilov, N.V. Development of technological sources of gas ions on the basis of hollow-cathode glow discharges / N.V. Gavrilov, G.A. Mesyats, G.V. Radkovskii, V.V. Bersenev // Surface and Coating Technology. - 1997. - V. 96. - P. 81 - 88.

58. Ion emitter based on cold cathode discharge : US Patent No 5.569.976. (H 01 J61/09) Gavrilov N. V., Nikulin S. P.

59. Гаврилов, H.B. Источник широких однородных пучков низкоэнергетичных (~ 0,5 кэВ) газовых ионов / И.В. Гаврилов, Д.Р. Емлин, Г.В. Радковский // Приборы и техника эксперимента. - 2000. - Вып. 2. - С. 113-118.

60. Глазунов, В. Н. О механизме потерь быстрых электронов в тлеющем разряде с осциллирующими электронами / В. Н. Глазунов, А. С. Метель // Физика плазмы. - 1982. - Т. 8. Вып. 5. - С. 1099 - 1104.

61. Гаврилов, Н.В. Использование тлеющего разряда в магнитном поле для получения широких ионных пучков технологического применения / Н.В. Гаврилов, Д.Р. Емлин, С.П. Никулин // Изв. вузов. Физика. - 2001. - Вып. 9. - С. 48 - 56.

62. Никулин, С.П. Генерация однородной плазмы и широких ионных пучков в пеннинговской системе с неэквипотенциальным катодом / С.П. Никулин, Д.Ф. Чичигин, П.В. Третников // Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74. Вып. 9.-С. 39-42.

63. Гаврилов, Н.В. Характеристики ионного источника с плазменным катодом и многополюсной магнитной системой удержания быстрых электронов / Н.В. Гаврилов, А.С. Каменецкий // Журнал технической физики. - 2004. - Т. 74. Вып. 9.-С. 97-102.

64. Визирь, A.B. Несамостоятельный тлеющий разряд с полым катодом для широ-коапертурных ионных источников / А.В. Визирь, Е.М. Оке, П.М. Щанин, Г.Ю. Юшков // Журнал технической физики. - 1997. - Т. 67. Вып. 6. - С. 27 - 31.

65. Oks, Е.М. Low-pressure hollow cathode glow discharge plasma for broad beam gaseous ion sources / E.M. Oks, A.V. Vizir, G.Yu. Yushkov // Rev. Sci. Instrum. -1998. - V. 60. No 2. - P. 853 - 855.

66. Oks, E.M. Further development of a gaseous ion source based on low-pressure hollow cathode glow / E.M. Oks, A.V. Vizir, G.Yu. Yushkov // Rev. Sci. Instrum. -2000. - V. 71. No 2. - P. 728 - 730.

67. Семашко, H.H. Инжекторы быстрых атомов водорода. / Н.Н. Семашко // В. сб.: Итоги науки и техники. Сер. Физика плазмы. - М.: ВИНИТИ. - 1980. - Т. 1. ч. 1.-С. 232-282.

68. Метель, А.С. Источники пучков заряженных частиц большого сечения на основе тлеющего разряда с холодным полым катодом / А.С. Метель // В кн.: «Плазменная эмиссионная электроника». - Улан-Удэ: Бурятский ин-т естественных наук СО АН СССР. - 1991. - С. 77 - 81.

69. Метель, А. С. Влияние ионизации в катодном слое на характеристики тлеющего разряда с осциллирующими электронами. I. Разряд с полым катодом / А.С. Метель // Журнал технической физики,- 1985. - Т. 55. Вып. 10. - С. 1928 - 1934.

70. Метель, А.С. Тлеющий разряд с электростатическим удержанием электронов: физика, техника, применения / А.С. Метель, С.Н. Григорьев - М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К». - 2005. - 296 С.

71. Метель, А.С. Особенности установления квазистационарного состояния сильноточного тлеющего разряда с полым катодом при пониженных давлениях газа / А.С. Метель // Журнал технической физики. - 1986. - Т. 56. Вып. 12. - С. 2329-2339.

72. Источник быстрых нейтральных молекул: Патент РФ № 2094896, кл. H01J 27/04. / А. С. Метель, С. Н. Григорьев // БИ. - 1997. - № 30.

73. Source of fast neutral molecules : US Pat. № 6,285,025. Int. CI. H01S 1/00; H01S 3/00 / Metel A.S., Grigoriev S.N. - 2001.

74. Григорьев, С.Н. Модификация поверхности тлеющим разрядом с электростатическим удержанием электронов / С. Н. Григорьев, А. С. Метель - М.: МГТУ «Станкин», «Янус-К». - 2007. - 452 С.

75. Grigoriev, S. Broad fast neutral molecule beam sources for industrial-scale beam-assisted deposition / S. Grigoriev, Yu. Melnik, A. Metel // Surf. Coat. Technol. -2002.-V. 156. No 1/3.-P. 44-49.

76. Григорьев, С.Н. Осаждение упрочняющих покрытий с помощью универсальных источников ускоренных частиц и металлического пара / С.Н.Григорьев, A.C. Метель, А.Н. Исайков, Ю.А. Мельник // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2005. - Вып. 9. - С. 36 - 40.

77. Москалев, Б.И. Разряд с полым катодом / Б.И. Москалев. - М.: Энергия, - 1969.

78. Метель, A.C.. Заполнение рабочей камеры технологической установки однородной плазмой с помощью стационарного тлеющего разряда / A.C. Метель, С.Н. Григорьев, Ю.А. Мельник, В.В. Панин // Физика плазмы. - 2009. - Т. 35. № 12. - С. 1140-1149.

79. Метель, A.C. Исследование газовой среды, образующейся при тлеющем разряде с полым катодом / A.C. Метель, А.И. Настюха // Изв. вузов. Радиофизика. - 1976. - Т. 19. № 7. - С. 1078-1083.

80. Визирь, А. В. Ионно-эмиссионные свойства несамостоятельного тлеющего разряда с полым катодом / А. В. Визирь, Е. М. Оке, Г. Ю. Юшков // Изв. вузов. Физ. - 2000. - Т. 43. № 2. - С. 14-20.

81. Метель, А.С.Устройство для осаждения тонких пленок с бомбардировкой быстрыми атомами аргона / A.C. Метель, В.П. Болбуков, М.А. Волосова, С.Н. Григорьев, Ю.А. Мельник // Приборы и техника эксперимента. - 2014. - № 3. -С. 114-121

82. Григорьев С.Н., Источник широкого пучка быстрых атомов, получаемых при перезарядке ионов, ускоряемых между двумя областями, заполненными плазмой / С.Н. Григорьев, Ю.А. Мельник, А.С.Метель, В.В. Панин // Приборы и техника эксперимента. - 2009. - № 4. - С. 166.

83. Метель, А.С. Особенности установления квазистационарного состояния сильноточного тлеющего разряда с полым катодом при пониженных давлениях газа / А.С. Метель//ЖТФ. - 1986.-Т. 56. № 12.-С. 2329.

84. Phelps, A.V. Cross Sections and Swarm Coefficients for Nitrogen Ions and Neutrals in N2 and Argon Ions and Neutrals in Ar for Energies from 0.1 eV to 10 keV / A.V. Phelps //J. Phys. Chem. Ref. Data - 1991. - V. 20. - P. 557.

85. Метель, А.С. Несамостоятельный тлеющий разряд с электростатическим удержанием электронов, поддерживаемый пучком быстрых нейтральных молекул / А.С.Метель, Ю.А. Мельник, В.В. Панин // Физика плазмы. - 2011. - Т. 37. №4.-С. 387.

86. Metel, A. Cutting tools nitriding in plasma produced by a fast neutral molecule beam / A. Metel, S. Grigoriev, Yu. Melnik, V. Panin, V. Prudnikov // Jpn. J. Appl. Phys. - 2011. - V. 50. No 8. - P. 08JG04-1.

87. Гусева, М.Б. Управление процессом формирования и структурой тонких пленок. Ионно-стимулированные процессы / М.Б. Гусева, В.Г. Бабаев, В.В. Хвостов, Н. Ф. Савченко // Нанотехнологии: разработка, применение. - 2010. - Т.

2. № 1.-С. 15-28.

88. Cakir, A.F. Arc-PVD Coating of Metallic and Dielectric Substrates Using Neutral Molecular Beam Source Pretreatment / A.F. Cakir, A. Metel, M.Urgen and S. Grigoriev // Galvanotechnik. - 2000. - V. 91. No 3. - P. 768.

89. Болбуков, В.П. Регулировка энергии быстрых молекул газа в смешанном с атомами металла потоке изменением сопротивления резистора между рабочей камерой и эмиссионной сеткой источника / В.П. Болбуков // Вестник МГТУ «СТАНКИН». - 2014. № 3. - С. 54-57.

90. Метель, А.С. Пучки быстрых нейтральных атомов и молекул в плазме газового разряда низкого давления / А.С. Метель // Физика плазмы. - 2012. - Т. 38. №

3. -С. 281.

91. Метель, А.С. Источники широких пучков быстрых молекул с секционированными холодными катодами и эмиссионными сетками / А.С. Метель, С.Н. Гри-

горьев, Ю.А. Мельник, В.П. Болбуков // Приборы и техника эксперимента. -2012.-№ 1.-С. 130.

92. Болбуков, В.П. Распыление мишени на дне полого катода источника быстрых молекул газа в неоднородном магнитном поле / В.П. Болбуков // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2014. № 2. С. 111-117.

93. Метель, A.C. Исследование газовой среды, образующейся при тлеющем разряде с полым катодом / A.C. Метель, А.И. Настюха // Изв. вузов. Радиофизика. - 1976. - Т. 19. № 12. - С. 1884.

94. Baglin V., Bojko J., Groebner О. et al. // 7th European Particle Accelerator Conference: Proceedings. Vienna, Austria, 2000. P. 217.

95. Глазунов B.H., Гречаный В.Г., Метель A.C. Тлеющий разряд в поперечном магнитном поле / В.Н. Глазунов, В.Г. Гречаный, A.C. Метель // ЖТФ. - 1982. -Т. 52. №9.-С. 1767.

96. Münz, W.-D. The unbalanced magnetron: current status of development / W.-D. Münz // Surf. Coat. Technol. - 1991. - V. 48. - P. 81.

97. Metel, A. Beam-assisted coating deposition in a mixed flow of metal vapor and fast gas molecules / A. Metel, V. Bolbukov, M. Volosova, S. Grigoriev, Yu. Melnik // Surf. Coat. Technol. - 2013. - V. 225. - P. 34.

98. Sobol', O.V. Physical characteristics, structure and stress state of vacuum-arc TiN coating, deposition on the substrate when applying high-voltage pulse during the deposition / O.V. Sobol', A.A. Andreev, S.N. Grigoriev, V.F. Gorban', M.A. Volosova, S.V. Aleshin, V.A. Stolbovoy // Probl. Atomic Sei. Technol. - 2011 - Iss. 4. -P. 174.

99. Christou, C. Ionization of sputtered material in a planar magnetron discharge / C. Christou, Z. H. Barber// J. Vac. Sei. Technol. A, - 18, No. 6. - P. 2897 (2000).

100. Григорьев, C.H. Осаждение металлических и нитридных покрытий на изделиях сложной геометрической формы / С.Н. Григорьев, М.А. Волосова, A.C. Метель, Ю.А. Мельник, В.П. Болбуков // Упрочняющие технологии и покрытия. - 2012. - № 12. - С. 44-48.

101. Болбуков, В.П. Осаждение покрытий в смешанном потоке металлического пара и быстрых молекул газа / В.П. Болбуков // Вестник МГТУ «СТАНКИН». -2012. -№ 4. - С. 51-55.

102. Болбуков, В.П. Упрочнение поверхности изделий сложной геометрической формы в смеси металлического пара и быстрых молекул газа / М.А. Волосова, С.Н. Григорьев, A.C. Метель, Ю.А. Мельник, В.П. Болбуков // Металлофизика и новейшие технологии. 2013. Т. 35. № U.C. 1551-1566.

' ilT4 /