Ионные и плазменные источники для создания модифицированных слоев в диэлектриках тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат наук Шипилова Ольга Ивановна

  • Шипилова Ольга Ивановна
  • кандидат науккандидат наук
  • 2020, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
  • Специальность ВАК РФ01.04.08
  • Количество страниц 138
Шипилова Ольга Ивановна. Ионные и плазменные источники для создания модифицированных слоев в диэлектриках: дис. кандидат наук: 01.04.08 - Физика плазмы. ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». 2020. 138 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Шипилова Ольга Ивановна

Выводы к главе

ГЛАВА 3. ПУЧКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИОНОВ, ЭМИТИРУЕМЫЕ ВАКУУМНЫМИ РАЗРЯДАМИ

3.1. Параметры пучка ионов, эмитированного высоковольтным ионным имплантером типа MEVVA.RU

3.2. Параметры катодной плазменной струи низковольтного вакуумно-искрового разряда

Выводы к главе

ГЛАВА 4. ИСТОЧНИКИ ГАЗОВОЙ И ГАЗО-МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПЛАЗМЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО СЛОЯ В

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАТРИЦЕ

4.1. Исследования параметров магнетронного разряда

малой мощности

4.2. Исследования плазмы микроволнового разряда

Выводы к главе

ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ ПЛАЗМЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СЛОЕВ ЩЕЛОЧНО-ГАЛОИДНЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

5.1 Характеристики слоев ЩГК, облученных пучками

металлических ионов

5.2. Характеристики модифицированных слоев ЫБ, полученных с помощью магнетронного разряда и путем облучения плазмой СВЧ-

разряда

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика плазмы», 01.04.08 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ионные и плазменные источники для создания модифицированных слоев в диэлектриках»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Ионно-плазменные методы создания модифицированных слоев, содержащих ионы (атомы) или кластеры металлов, в различных подложках широко используются в течение многих лет. В основном подобные методы используются в микро- и нано-электронике для допирования матрицы полупроводникового материала с целью изменения ее электрофизических характеристик. В последние десятилетия подобные методы стали также широко использоваться для создания модифицированных слоев в диэлектрических матрицах с целью создания новых классов оптических материалов, применяемых для задач фотоники, оптоэлектроники и т.д. [1].

1. Одним из наиболее широко используемых типов источников металлической плазмы являются вакуумно-дуговые разряды, на основе которых разработаны различные типы установок для ионной имплантации, где ионный пучок экстрагируется из разрядной плазмы и ускоряется до требуемой энергии системой сеток, к которым приложено высокое напряжение. Импульсные разряды отличаются простотой и надежностью конструкции, широким спектром используемых материалов (практически, любые металлы), широкой апертурой эмитируемого ионного пучка, а также его высокой интенсивностью [2]. Вместе с тем, процесс ускорения ионов в таких сильноточных системах имеет существенные особенности, часть которых была ранее изучена в научной группе, где выполнялась данная работа. Развитие этих исследований с целью выяснения более полной картины процесса ускорения ионов в таких источниках остается актуальной задачей, поскольку средняя энергия и ширина энергетического спектра ионов пучка задают глубину модифицированного в результате облучения слоя и распределение в слое концентрации имплантированных ионов, что, в свою очередь, определяет (например, оптические) характеристики слоя.

2. Для данных установок требуется наличие высоковольтных источников питания и соответствующих высоковольтных элементов конструкции (изоляторы, кабели, вакуумные входы и т. д.), что значительно усложняет и увеличивает как размеры, так и стоимость установки. Как было показано ранее [3], одним из способов решения этой проблемы является использование быстрого низковольтного вакуумного разряда, где при определенных условиях образуются высокозарядные ионы материала катода, которые ускоряются коллективным механизмом в самосогласованном электрическом поле. Выяснение ограничений данного механизма, связанных с перезарядкой ионов на атомах газовых примесей, и возможности использования этого механизма в создании для задач ионной имплантации компактного, недорогого источника ускоренных пучков ионов металлов, не требующего использования высоковольтного оборудования, также представляет собой актуальную задачу.

3. Еще одной важной задачей является исследование характеристик источников газоразрядной и газо-металлической плазмы с целью их применения для создания модифицированных слоев в диэлектриках, в т.ч. композитных диэлектрических пленок, содержащих частицы металлов. В этом направлении актуальным представляется исследование характеристик магнетронного разряда, в частности, зависимости от тока разряда и расстояния до подложки содержания в плазме атомов катода-мишени, которое определяет структуру композитной пленки, синтезируемой на подложке. Кроме того, методический интерес представляет сопоставление методов определения температуры электронов по относительной интенсивности спектральных линий эмиссионного спектра плазмы в рамках различных излучательных моделей.

Также представляется актуальным исследование параметров газового СВЧ-разряда низкого давления с точки зрения его использования для создания радиационно-индуцированных дефектов в поверхностном

5

модифицированном слое диэлектрика, что имеет значительный прикладной интерес. В соответствии с изложенными актуальными задачами, сформулируем основные цели работы:

1. Исследование зависимости параметров плазмы в различных плазменных источниках от характеристик разряда. В частности,

(а) в высоковольтном сильноточном импульсном ионном имплантере типа MEVVA будут установлены особенности энергетических спектров экстрагированного пучка ионов в широком диапазоне экстрагирующих напряжений, для разных видов ионов и на разных стадиях разряда;

(б) в низковольтном быстром вакуумно-искровом разряде будет установлена зависимость от разрядного тока содержания ионов (атомов) материала катода и газовых примесей в прикатодной области плазменной струи, где генерируются многозарядные ионы,

(в) в плазме СВЧ-разряда пониженного давления будет исследована пространственная структура разряда и зависимость параметров плазмы от режима работы;

(г) в магнетронном разряде малой мощности будет получена зависимость параметров плазмы от разрядного тока и расстояния до подложки, а также проведен анализ методики определения температуры электронов по относительной интенсивности спектральных линий эмиссионных спектров в рамках различных излучательных моделей.

2. Исследование для указанных типов плазменных источников параметров полученных модифицированных слоев в различных типах диэлектрической матрицы, содержащих частицы (ионы, атомы, кластеры) разных металлов. Сопоставление оптических характеристик слоев, полученных в различных установках, с целью выяснения влияния метода создания слоя на его характеристики.

Научная новизна работы заключается в том, что в ней впервые выполнены исследования параметров плазменных источников различных

типов, созданных или адаптированных для задач данного исследования и предназначенных для создания модифицированных слоев в диэлектриках, в частности,

• в импульсном ионном имплантере типа MEVVA выполнены детальные измерения энергетических спектров экстрагированного ионного пучка, в широком диапазоне экстрагирующих напряжений, в разных стадиях импульса и на разных расстояниях от входа в дрейфовый промежуток;

• в низковольтном быстром вакуумно-искровом разряде для широкого диапазона разрядных токов измерены спектры эмиссии плазмы катодной струи в видимом диапазоне и получен элементный и зарядовый состав прикатодной плазмы в различных экспериментальных условиях;

• в магнетронном разряде малой мощности методами эмиссионной спектроскопии получен элементный и зарядовый состав плазменного потока на разных расстояниях от катода и для разных токов разряда, показано, что оценки температуры электронов по относительной интенсивности эмиссионных спектральных линий в рамках модели ЛТР и корональной модели дают близкие значения;

• в СВЧ-разряде пониженного давления методом эмиссионной спектроскопии измерен профиль концентрации и температуры электронов в разных режимах работы, найдены оптимальные условия для создания путем облучения разрядной плазмой слоев радиационно-индуцированных дефектов в матрице щелочно-галоидного кристалла (ЩГК);

• с помощью исследованных плазменных источников (а) синтезированы пленки метаматериала состоящего из матрицы щелочно-галоидного соединения, включающей металлические наночастицы, (б) созданы модифицированные слои ЩГК, содержащих частицы (ионы, атомы, кластеры) различных металлов или радиационно-индуцированные дефекты

кристаллической решетки, (в) исследованы некоторые оптические и электрофизические характеристики полученных слоев.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. В сильноточных пучках металлических ионов различной массы и разного зарядового состава, экстрагированных из плазмы импульсного вакуумно-дугового разряда, амплитуда энергетического спектра и средняя энергия ионов на единицу заряда EJZe на начальной стадии импульса существенно превышают значения на более поздней стадии, однако величина EJZe остается меньше напряжения экстракции Uexc. Разность между этими величинами, а также ширина спектра быстро падают с ростом Uexc, при этом средняя энергия ионного пучка, в целом, уменьшается при движении в дрейфовом промежутке.

2. Формируемая в низковольтном вакуумно-искровом разряде локальная область горячей плазмы (микропинч), эмитирующая высокозарядные ионы материала катода, окружена оболочкой холодной плазмы, содержащей, в основном, атомы и однозарядные ионы газовых примесей, а также атомы материала катода. Это свидетельствует о возможном влиянии перезарядки высокозарядных ионов, приводящей к понижению их зарядового состава и, соответственно, понижению эффективности коллективного механизма ускорения ионов. «Тренировка» стенок рабочей камеры разрядной плазмой, а также увеличение разрядного напряжения (тока) приводят к существенному уменьшению относительного содержания частиц газовых примесей, что указывает на возможность сохранения высокого зарядового состава и, следовательно, энергии ускоренного ионного пучка.

3. Магнетронный разряд генерирует газо-металлическую плазменную струю, концентрация компонент которой экспоненциально падает с удалением от катода, при этом в струе существенно возрастает

относительное содержание атомов материала мишени-катода. Температура электронов в процессе движения струи остается практически постоянной, причем значения, полученные в рамках модели ЛТР и корональной модели, оказываются достаточно близкими и лежат вблизи 1 эВ.

4. Эмитируемые исследованными источниками пучки ускоренных ионов металлов и потоки газо-металлической плазмы обеспечивают формирование в первом случае субмикронных композитных слоев в облучаемой подложке ЩГК, а во втором (с использованием дополнительного термического испарителя навески ЩГК) - композитной пленки на поверхности подложки. Оптические характеристики слоев оказываются аналогичными во всех случаях и показывают, что слои состоят из матрицы ЩГК и кластеров материала катода.

Облучение кристалла или пленки ЫБ плазмой исследованного СВЧ-разряда является эффективным методом формирования модифицированных слоев, содержащих радиационно-индуцированные дефекты матрицы (центры окраски).

Личный вклад автора заключается в создании и модернизации экспериментальных установок, адаптации методов диагностики к задачам исследования, проведении плазменных экспериментов, обработке и анализе их результатов. Автором обоснованы защищаемые научные положения, сделаны выводы по работе, которые вносят существенный вклад в понимание физических процессов в плазменных разрядах разных типов. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично. Параметры модифицированных слоев, описанные в Главе 5, были измерены на специализированном оборудовании сотрудниками различных организаций; обработка результатов измерений, их интерпретация, анализ и обобщение выполнены автором. Научная и практическая значимость работы состоит в следующем:

1) Показано, что параметры энергетического спектра сильноточного (/ <10 мА/см ) пучка ионов металлов, экстрагированного сеточной системой из импульсного вакуумно-дугового разряда, в диапазоне относительно невысоких напряжений экстракции (< 10 кВ) существенно отличаются от параметров, ожидаемых в случае слаботочного ионного пучка, причем они меняются в процессе транспортировки пучка в дрейфовом промежутке. Этот результат представляет физический интерес, его также следует принимать во внимание при использовании подобных источников для задач ионной имплантации в данном диапазоне напряжений.

2) Пучок ускоренных коллективным механизмом металлических ионов, эмитируемый миниатюрным быстрым низковольтным вакуумно-искровым разрядом, позволяет создать модифицированные слои в диэлектрической матрице, содержащие частицы металлов. Это указывает на возможность создания на основе такого разряда нового класса «настольных» источников ускоренных ионов металлов для различных приложений.

3) Реализован простой и доступный метод синтеза пленки метаматериала, состоящего из матрицы щелочно-галоидного соединения, которая содержит наноразмерные кластеры металла. Метод основан на комбинированном магнетронном распылении металлической мишени и термическом испарении материала матрицы. Метаматериал демонстрирует перспективные оптические и электрофизические характеристики.

4) На основе бытовой СВЧ-печи реализован простой эффективный метод создания слоев матрицы LiF, содержащих радиационные центры окраски, используемые для различных приложений. Прибор использовался также для радиационно-стимулированной полимеризации в процессе создания протон-проводящих мембран для водородных источников тока.

Исследования поддержаны грантами РФФИ № 17-02-00572 и 14-02-00943

Достоверность и обоснованность результатов диссертационной

работы подтверждается систематическим характером исследований,

сравнением полученных результатов с результатами других исследователей, а также практической реализацией научных положений и выводов при создании конкретных устройств Апробация работы

Результаты, представленные в диссертации докладывались и обсуждались на Международных и Российских конференциях, симпозиумах и научных семинарах: XIV и XV Международная молодежная конференция по люминесценции и лазерной физике (С. Аршан, Республика Бурятия, Россия, 2014, 2016); 4th Int. Congress on High Current Electronic, Modification of Materials and Radiation Physics of Condensed Matter (Tomsk, Russia, 2014); 16th International conference on radiation physics of condensed matter (Tomsk, Russia, 2014); XIV конференция молодых ученых "Взаимодействие полей и излучения с веществом» (Иркутск, Россия, 2015); Int. Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects 2016 (Tomsk, Russia, 2016); X и IX Конференции «Современные средства диагностики плазмы и их применение» НИЯУ МИФИ (Москва, Россия, 2016 и 2018 ); VI и VII-я Международная молодежная научная школа-конференция «Современные проблемы физики и технологий» НИЯУ МИФИ (Москва, Россия, 2017,2018); XI Конференция «Современные средства диагностики плазмы и их применение» НИЯУ МИФИ (Москва, Россия, 2018); 20th Int. Symp. High-Current Electronics (ISHCE) (Tomsk, Russia, 2018); 28th Int. Symp. Discharges Electr. Insulation Vacuum (ISDEIV 2018), Greifswald, Germany, September 23-28, 2018 Публикации

Материалы диссертации изложены в 20 публикациях, в т.ч. в 9 статьях в журналах реферируемых в базах Web of Science и Scopus, 11 публикациях в сборниках трудов и тезисов российских и международных конференций, получены три патента на полезные модели и изобретение.

ГЛАВА 1. ИСТОЧНИКИ ИОННЫХ И ПЛАЗМЕННЫХ ПОТОКОВ ДЛЯ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

В этой главе будут рассмотрены вопросы генерации ионных и плазменных потоков различными плазменными источниками, используемыми для задач модификации поверхности диэлектрика и создания пленок метаматериала, состоящих из диэлектрической матрицы, которая содержит наноразмерные металлические кластеры.

1.1. Высоковольтные ионные имплантеры на основе сильноточных

импульсных вакуумно-дуговых разрядов Технологии обработки поверхности твердого тела пучками ионов и плазменными потоками используются уже в течение нескольких десятилетий и являются незаменимым инструментом в научных исследованиях, разработке и производстве новых материалов, используются для модификации и исследования характеристик поверхностей и тонких пленок. Ионные пучки успешно применяются, например, в микро- и наноэлектронике, обработке элементов протезов и лучевой терапии, а также для новейших технологий, которые работают с образцами нанометрового масштаба, например, при создании механических и химических датчиков и новых фотоэлектрических материалов.

Исторически основной круг задач был связан, в основном, с имплантацией ионов металлов и металлоидов (элементов III и V групп таблицы Менделеева) в полупроводниковую матрицу Si или Ge, а также их соединений, с целью модификации электрофизических характеристик для применения в микро- и наноэлектронике. В последние десятилетия круг задач, решаемых методами ионной имплантации, существенно расширился. В частности, эти технологии используются для создания элементов постоянной памяти, пьезоэлектрических датчиков, элементов интегральной оптики и др.[1] .

Для генерации пучков ускоренных ионов, в данных технологиях используются различные типы плазменных источников. В основном, пучки ионов требуемого вещества (обычно, металла или металлоида) получают путем разложения газообразных соединений этого вещества в разрядах различных типов: источниках с накаленным или холодным катодом, источниках типа Фримана и Пеннинга , радиочастотных, микроволновых, ЭЦР-источниках и т.д. [2].

Для большинства задач необходим пучок ионов в одном зарядовом состоянии и с фиксированной энергией, т.е. с достаточно узким энергетическим спектром, поэтому эмитированные разрядом пучки ионов пропускаются через сепарирующие магнитные системы. На рис. 1.1 приведена типичная схема подобного ионного имплантера [1].

Рисунок.1.1. Принципиальная схема серийной установки типа УАШАМ-350Б, предназначенной для имплантации ионов (11В+, 31Р+, 75аб+) с энергиями в диапазоне 10200 кэВ и током 0.3-1.5 мА, инжектируемом в пластину из полупроводникового

Как видно из рисунка, имплантер представляет собой весьма сложную,

многокомпонентную установку, соответственно, имеющую большие

габариты и энергопотребление, с высокой стоимостью. При этом величина

ионного тока остается весьма небольшой.

В последние годы широкое применение методы ионной имплантации

нашли применение для создания новых типов оптических сред [3, 4]. Одним

13

из перспективных направлений в этой области является имплантация в матрицу оптического материала ионов металлов. Это позволяет формировать в поверхностном слое матрицы наноразмерные металлические кластеры, которые существенным образом изменяют оптические характеристики слоя, что находит многочисленные приложения в интегральной, нелинейной оптике и фотонике. [ 5, 6] .

Отметим, что последние задачи, как правило, не предъявляют жестких требований к зарядовому составу и степени моноэнергичности ионного пучка. Это позволяет надеяться на то, что здесь можно будет использовать разработанные около 30 лет назад источники ускоренных металлических ионов на основе вакуумно-дугового разряда, где ионный пучок экстрагируется из плазмы разряда и ускоряется до требуемой энергии системой сеток, к которым приложено высокое напряжение. Отсутствие сложной системы магнитной сепарации экстрагированного ионного пучка по заряду и энергии позволяет существенно упростить и удешевить конструкцию источника.

Широкое применение в области модификации поверхности подложки методом высокодозной ионной имплантации нашли источники высокоэнергичных ионов металлов данного типа на основе импульсных вакуумно-дуговых разрядов, которые отличаются простотой и надежностью конструкции, возможностью использовать, практически, любые металлы и сплавы, широкой апертурой эмитируемого ионного пучка, а также его высокой интенсивностью [7- 9].

В качестве примера источника, на рис. 1.2 изображен ионный имплантер типа MEVVA.RU, характеристики которого будут детально рассмотрены в Главе 2. Здесь же отметим, что револьверная конструкция катодного узла, включающего набор из 18 катодов, изготовленных из разных металлов, позволяет за один цикл откачки осуществлять имплантацию ионов разных элементов.

Такой источник имеет различные применения в области модификации поверхности подложек разных типов. Например, высокодозная имплантация

Рисунок 1.2. Ионный источник Меууа .Яи [7]. 1 - катодный узел револьверного типа с набором 18 катодов из разных материалов, 2 - полый анод, 3- инициирующий электрод, 4 -многоапертурная трехэлектродная ускоряюще-замедляющая система экстракции ионного пучка

ионов различных металлов в поверхность керамической подложки позволила на несколько порядков увеличить ее проводимость [10, 11], имплантация ионов металлов в ТК покрытие позволила улучшить его механические и трибологические характеристики [12, 13], а обработка ионами поверхности пластин полупроводника позволила повысить его температурную стабильность [14].

Вместе с тем, до последнего времени в доступной литературе отсутствовала информация о применении подобного ионного источника для имплантации металлических ионов в оптические среды.

Отметим также, что в указанных вариантах использования данного ионного имплантера, внедренные в подложку ионы модифицируют усредненные характеристики поверхностного слоя, малочувствительные к особенностям структуры энергетического спектра ионного пучка (ширине,

наличию немаксвелловских «хвостов» и т.д.). В то же время, использование имплантера в оптических приложениях требует таких данных, поскольку форма энергетического спектра определяет профиль имплантированных ионов по глубине, который контролирует размеры и распределение формируемых из ионов металлических кластеров, что, в свою очередь, задает оптические характеристики модифицированного слоя.

Исследования процессов экстракции и транспортировки сильноточных и многокомпонентных по зарядовому составу пучков металлических ионов в источнике МБУУА, ранее проведенные в научной группе, где выполнялась данная работа, показали, что эти процессы имеют существенные особенности. Основные результаты этих исследований опубликованы в статьях [15 - 17] и обобщены в диссертации [18].

Кратко суммируем эти результаты.

1) Энергетический спектр сильноточного (с плотностью тока < 10 мА/см ) пучка ионов, экстрагированных из пламенной струи импульсного вакуумно-дугового разряда, существенно отличается от ожидаемого в результате электростатического ускорения. В частности, энергия, соответствующая максимуму спектра оказывается ниже «электростатической» величины е2 = ZeUасс, а ширина спектра существенно возрастает по сравнению со спектром в исходном плазменном потоке. Этот вывод иллюстрирует рис. 1.3.

2) Зондовые измерения показали, что в дрейфовом промежутке формируется объемный заряд ионов, что приводит к установлению однородного вдоль промежутка положительного потенциала величиной несколько сотен вольт, которое слабо зависит от ускоряющего напряжения.

3) Полученные экспериментальные результаты не противоречат предположению о том, что механизм формирования энергетического спектра в дрейфовом промежутке обусловлен действием объемного заряда

сепарированного пучка ионов. Этот вывод находятся в качественном согласии с результатами выполненных модельных расчетов.

Р(е), отн.ед 4 г

О 1 2 3 4 5 6

8/2,кэВ

Рисунок 1.3 - Энергетические спектры ионов пучка при различных значениях экстрагирующего напряжения иягг [17]

Отметим, что перечисленные результаты, в основном, получены при экстрагирующем напряжении <3 кВ. Вопрос о характеристиках ионного спектра в диапазоне больших экстрагирующих напряжений, а также в разных пространственных областях пучка, на разных стадиях разряда и для плазменных струй с разной массой и зарядовым составом ионной компоненты оставался неисследованным.

1.2. Особенности формирования потока ускоренных металлических ионов в низковольтном вакуумно-искровом разряде

Для описанных в предыдущем разделе установок требуется наличие высоковольтных источников питания и соответствующих высоковольтных элементов конструкции (изоляторы, кабели, вакуумные входы и т. д.), что значительно усложняет и увеличивает как размеры, так и стоимость установки. Одним из способов решения этой проблемы является использование коллективного механизма ускорения ионов.

Исследования этого механизма ускорения в вакуумных разрядах имеет более чем полувековую историю. Еще в ранних измерениях, в катодных струях вакуумной дуги были зарегистрированы ионы материала катода с различными кратностями заряда вплоть до +5, средняя энергия которых лежала в диапазоне 30 ^ 200 эВ [19, 20]. В дальнейшем подобные результаты были получены в большом количестве публикаций.

Кратко рассмотрим существующие модели механизмов ускорения ионов в вакуумных разрядах. Согласно современным представлениям, начальное ускорение ионов материала катода в вакуумном разряде происходит в плазменных струях, инжектируемыми эмиссионными центрами микрометрового масштаба на поверхности катода («катодными микропятнами»). Ускорение квазинейтральной плазменной микроструи, как целого, обеспечивается газодинамическим механизмом в результате действия градиента электронного давления, которое поддерживается джоулевым нагревом вследствие протекания разрядного тока, а передача импульса от электронов к ионам осуществляется благодаря межкомпонентному трению [21-23].

Согласно расчетам основное ускорение ионов в микроструе происходит на расстояниях 01- 0.3 мм от поверхности катода. На этом

этапе движения ионы набирают более 70 % своей конечной скорости и, соответственно, более 90% энергии [21-23]. Катодная микроструя содержит ионы материала катода в различных зарядовых состояниях, состав которых определяется, в основном, материалом катода [24]. Зарядовый состав ионов плазмы «замораживается» на расстоянии нескольких десятков микрометров от поверхности вследствие быстрого падения температуры и плотности плазмы при расширении в вакуумный промежуток [21-23].

Однако вопрос об энергии различных зарядовых ионных

компонент катодной струи до сих пор до конца не выяснен. Имеющиеся

Похожие диссертационные работы по специальности «Физика плазмы», 01.04.08 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шипилова Ольга Ивановна, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Schmidt B., Wetzig K. Ion Beams in Materials Processing and Analysis. Wien, Springer-Verlag, 2013, 425 р.

2. Ian G. Brown. The Physics and technology of ion sources, second edited. Weinheim. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2004, 484 р.

3. Townsend P. D. Optical effects of ion implantation // Rep. Prog. Phys.50, 1987, Р. 501-558.

4. Townsend P. D., Chandler P. J., Zhang L. Optical effects of ion implantation. Сambridge. Cambridge University Press., 1994, 52 р.

5. Zhang J. Z. Optical properties and spectroscopy of nanomaterials. London. World Scientific Publishing, 2009, 395 р.

6. Stepanov A. L. Synthesis of silver nanoparticles in dielectric matrix by ion implantation // A review Rev. Adv. Mater. Sci., 2010, V.26, Р. 1-29.

7. Brown I. G. Vacuum arc ion sources // Review of Scientific Instruments, 1994, V.65, №.10, Р. 3061-3082.

8. Brown I. G., Gavin J. E., MacGill R. A. High-current ion-source // Applied Physics Letters, 1985, V.47, №.4, Р. 358-360.

9. Brown I. G. The metal vapor vacuum-arc (MEVVA) high-current ion source // IEEE Transactions on Nuclear Science, 1985, V.32, №.5, Р. 1723-1727.

10. Gushenets V. I., Nikolaev A. G., Oks E. M., Savkin K. P., Yushkov G.Yu., and Brown I. G. High-energy metal ion implantation for reduction of surface resistivity of alumina ceramic // Review of Scientific Instruments, 2012, V.83, 02B908.

11. Savkin P. K., Bugaev А. S., Nikolaev A. G., Oks E. M., Shandrikov M. V., Yushkov G. Yu., Tyunkov A. V., Savruk E. V. Sheet resistance of alumina ceramic after high energy implantation of tantalum ions // Applied Surface Science, 15 August 2014, V.310, Р. 321-324.

12. Deng B., Tao Y., Hu Z. The microstructure, mechanical and tribological properties of TiN coatings after Nb and C ion implantation // Applied Surface Science, 2013, V.284, Р. 405-411.

13. Ward L. P., Purushotham K. P., Manory R. R. Studies on the surface modification of TiN coatings using MEVVA ion implantation with selected metallic species // Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, B, 2016, №.368, Р. 37-44.

14. Lindner J.K.N., Baba K., Hatada R., Stritzker B. Phase formation in silicon carbide, silicon, and glassy carbon after high-dose titanium implantation using a MEVVA ion source // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 1999, V.148, P. 551-556.

15. Паперный В. Л., Шкляев В. А., Черных А. А. Влияние объемного заряда на энергетический спектр многокомпонентного ионного пучка // Физика плазмы, 2009, №.2, С. 202-208.

16. Коробкин Ю. В., Паперный В. Л., Черных А. А. Формирование энергетического спектра многокомпонентного ионного пучка, движущегося в дрейфовом промежутке // Прикладная физика, 2009, №.1, С. 60-65.

17. Паперный В. Л. Шкляев В. А., Черных А. А. Энергетический спектр многокомпонентного потока ускоренных ионов // Письма в ЖТФ, 2007, Т.32, В.24, С. 26-32.

18. Черных А. А. Диссертация на соискание ученой степени канд. физ.-мат.наук. МИФИ, Москва, 2010.

19. Плютто А. А., Рыжков В. Н., Капин А. Т. Высокоскоростные потоки плазмы вакуумных дуг // ЖЭТФ, 1964, Т.47, В.8, С. 497-507.

20. Davis W. D., Miller H.C. Analysis of the electrode products Emitted by DC Arcs in a Vacuum Ambient // J. Appl. Phys., 1969, V.40, P. 2212-2221.

21. Кринберг И. А., Луковникова М. П., Паперный В. Л. Стационарное расширение токонесущей плазмы в вакуум // ЖЭТФ, 1990, Т.97, №.3, С. 806-820.

22. Кринберг И. А. Ускорение многокомпонентной плазмы в прикатодной области вакуумной дуги // ЖТФ, 2001, Т.71, №.11, С. 25-31.

23. Баренгольц С.А., Месяц Г.А., Шмелев Д.Л. Механизм генерации ионного потока в вакуумных дугах // ЖЭТФ, 2001, Т.120, В.5, №.11, С. 1227-1236.

24. Anders A. A. Periodic table of ion charge state distributions observed in the transition region between vacuum sparks and vacuum arcs // IEEE 19 Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 2000, P.66- 67.

25.Yushkov G. Y., Anders A., Oks E. M., Brown I. G. Ion velocities in vacuum arc plasmas // Appl J. Phys., 2000, V.88, Р. 5618-5622.

26. Bugaev A. S., Gushenets V. I., Nikolaev A. G., Oks E. M., Yushkov G. Y. Study of directed ion velocities in a vacuum arc by an emission method // Tech. Phys., 2000, V.9, №.45, Р. 1135-1140.

27.Anders A., Oks Е. Cathodic Vacuum Arcs: Do the Ion Velocity Distribution Functions Depend on the Ion Charge State? // Lawrence Berkeley National Laboratory, 2006, V.2, Р. 9-15.

28. Rosen J., Schneider J. M. and Anders A. Charge state dependence of cathodic vacuum arc ion energy and velocity distributions // Appl. Phys. Lett., 2006, V.89, Р. 141-502.

29.Tanaka K., Han L., Zhao X. et al. Аdding high time resolution to charge-state-specific ion energy measurements for pulsed copper vacuum arc plasmas // Plasma Sources Sci. and Techn., 2015, V.24, №.4, 045010.

30. Красов В. И., Паперный В. Л. Расширение в вакуум многокомпонентной токонесущей плазменной струи // ФИЗИКА ПЛАЗМЫ, 2017, Т.43, №.3, С. 241-249.

31. Krasov V. I., Paperny V. L. Ion acceleration in multi-species cathodic plasma jet // PHYSICS OF PLASMAS, 2016, V.23. I.2, Р. 54-57.

32. Anders A., Schulke T. Predicting ion charge states of vacuum arc plasmas // Proc. XVIIth Int. Sypm. Discharges and Electrical Insulation Vacuum. Berkeley, USA. 1996. P. 199-203.

33. Brown I. G., Galvin J. E. Measurements of vacuum arc ion charge-state distributions // IEEE Trans. Plasma Sci., 1989, V.17, №.5, Р. 679-682.

34. Brown I. G., Godechot X. Vacuum arc ion charge state distribution // IEEE Trans. Plasma Sci., 1991, V.19, №.5, Р. 713-717.

35. Gidalevich E., Boxman R. L., Goldsmith S. Theory and modeling of the interaction of two parallel supersonic plasma jets // J. Phys. D: Appl. Phys., 1998, V.31, №.3, P. 304-311.

36. Beilis I., Djakov B. E., Juttner B., Pursch H. Structure and dynamics of high current arc cathode spots in vacuum // J. Phys. D: Appl. Phys., 1997, V.30, №.1, P. 119-130.

37. Короп Е. Д., Плютто А. А. Ускорение ионов катодного материала при вакуумном пробое // ЖТФ, 1970, Т.40, №.12, С. 2534-2537.

38. Короп Е. Д., Плютто А. А. Влияние плазмы на эмиссию острийного катода // ЖТФ, 1971, Т.41, №.5, С. 1055-1062.

39. Bradley L. P., Kuswa G. W. Neutron production and collective ion acceleration in a high-current diode // Phys. Rev. Lett., 1972, V.29, №.21, Р.

1441-1445.

40. Astrakhantsev N. V., Krasov V. I., Paperny V. L. Ion acceleration in a pulse vacuum discharge // J. Phys. D: Appl. Phys., 1995, V.28, №.12, Р. 25142518.

41. Астраханцев Н. В., Варнаков А. В., Вантеев А. В., Красов В. И., Паперный В. Л. Об ускорении ионов при расширении токонесущей плазмы в вакуум // Письма в ЖТФ, 1995, Т.21, В.11, С. 37-41.

42. Горбунов С. П., Красов В. И., Паперный В. Л. Протяженная область «аномального» ускорения в катодной струе вакуумного разряда // Письма в ЖТФ, 1998, Т.24, №.4, С. 66-70.

43. Артамонов М. Ф., Красов В. И., Паперный В. Л. Регистрация ускоренных многозарядных ионов катодной струи вакуумного разряда // ЖЭТФ, 2001, Т.120, №.6, С.1404-1410.

44. Артамонов М. Ф., Красов В. И., Паперный В. Л. Вакуумный разряд как эффективный источник многозарядных ионов // Письма в ЖТФ, 2001, Т.27, №.23, С. 77-83.

45. Artamonov M. F., Krasov V. I., Paperny V. L. Generation of the multiply charged ions from cathode jet of a low-energy vacuum spark // J. Physics D: Appl. Phys., 2001, V.34, №.12, С. 116-119.

46. Зверев Е. А., Красов В. И., Кринберг И. А., Паперный В. Л.. Формирование микропинча и генерация многозарядных ионов во фронте токонесущего плазменного факела // Физика плазмы, 2005, Т.30, В.11, С. 909-922.

47. Krinberg I. A., Paperny V. L. Pinch effect in vacuum arc plasma sources under moderate discharge currents // J. Physics D: Appl. Phys., 2002, V.35, №.6, P. 549-562.

48. Вихрев В. В., Иванов В. В., Кошелев К. Н. Формирование и развитие микропинчевой области в вакуумной искре // Физика плазмы, 1982, Т. 8, №.6, С. 1211-1219.

49. Aglitsky E. V., Antsiferov P. S., Koshelev K. N. and Panin A. M. Spectroscopic possibilities of the low-inductance vacuum spark // Sou. J. Plasma Phys., 1986, V.12, P. 683-685.

50. Schulz A., Burhenn R., Rosmej F. B. and Kunze H. J. Single-shot analysis of micropinches in a vacuum spark discharge // J. Physics D: Appl. Phys., 1989, V.22, P. 659-662.

51. Башутин О. А., Алхимова М. А., Вовченко Е. Д., Додулад Э. И., Савёлов А. С., Саранцев С. А. Влияние электродной системы на излучательные характеристики вакуумной искры // Физика плазмы, 2013, Т. 39, №.11, С. 1006-1016.

52. Башутин О. А., Савёлов А. С. Надтепловые электроны в вакуумном искровом разряде // Физика плазмы, 2016, Т. 42, №.4, С. 352-360

53. Barengol'ts S. A., Mesyats G. A., Perel'shtein E. A. Model of collective ion acceleration in a vacuum discharge based on the concept of a deep potential well // Exp J. Theor. Phys., 2000, V.91, Р. 1146-1152.

54. Gorbunov S. P., Krasov V. I., Paperny V. L. The acceleration of a cathode-jet plasma in a pulse vacuum discharge // J. Phys. D: Appl. Phys., 1997, V.30, №.13, Р. 1922-1927.

55. Romanov I. V., Rupasov A. A., Shikanov A. S., Paperny V. L. Energy distributions of highly charged ions escaped from plasma by a low voltage laser-induced discharge // J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, V.43, P. 202-209.

56. Romanov I. V., Rupasov A. A., Shikanov A. S., Paperny V. L. Flux of multiple charged metal ions of high energy from plasma produced by a moderate energy laser pulse // J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, V.43, P. 201207.

57. Alkhimova M. A., Vovchenko E. D., Savelov A. S. The source of X-rays and high-charged ions based on moderate power vacuum discharge with laser triggering // NUKLEONIKA, 2015, V.60, №.2, С. 221-228.

58. Yushkov G. Yu, Nikolaev A. G., Frolova V. P., Oks E. M., Rousskikh A. G., Zhigalin A. S. Multiply charged metal ionsin high current pulsed vacuum arcs // Physics of Plasmas, 2017, V.24, №.12, P. 123-501.

59. Yushkov G. Yu, Nikolaev A. G., Oks E. M., Frolova V. P. A vacuum spark ion source: High charge state metal ion beams // Review of Scientific Instrument, 2016, V.87, №.2, Р. 1-3.

60. Yushkov G. Yu., Anders A., Frolova V. P., Nikolaev A. G., Oks E. M., Vodopyanov A. V. Plasma of vacuum discharges: the pursuit of elevating metal ion charge states, including a recent record of producing Bi13+ // IEEE Transactions on Plasma Science, 2015, 43, №.8, Р. 2310-2317.

61. Yushkov G. Yu. and Andr'e A. Effect of the Pulse Repetition Rate on the Composition and Ion Charge-State Distribution of Pulsed Vacuum Arcs // IEEE TRANACTIONS ON PLASMA SCIENCE, 1998, V. 26, №.2, Р. 220226.

62. Yushkov G. Yu. and Anders A. Physical limits for high ion charge states in pulsed discharges in vacuum // JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 2009, V.105, №.4, 043303.

63. Мюллер А., Шевелько В. П. Зависимость сечений перезарядки от заряда налетающего иона // Журнал технической физики, 1980, Т. 50, № 5, С. 985-992.

64. Sa nchez-Corte s S., Domingo C., Garcí a-Ramos J. V., and Azna rez. Surface-Enhanced Vibrational Study (SEIR and SERS) of Dithiocarbamate Pesticides on Gold Films // Surface J. A. Langmuir, 2001, V.17, P. 11571162.

65. Domingo C., Sánchez-Cortés S., García-Ramos J.V., Leyton P., Campos-Vallette M., Saitz C. and Clavijo R. E. Surface-enhanced infrared absorption of dmip on gold-germanium substrates coated by self-assembled monolayers // Journal of Molecular Structure, 2003, V.661-662, P.419-427.

66. Ганеев Р. А., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Кодиров М.К., Усманов Т. Нелинейно-опические свойства композиционных материалов на основе диэлектрических слоев, содержащих наночастицы меди и серебра // ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ, 2003, Т.95, №.6, С. 10341042.

67. Hache F., Ricard D., Flytzanis C., Kreibig U. The optical kerr effect in small metal particles and metal colloids: The case of gold // J. Appl.Phys. A., 1988, V.47, P. 354-357.

68. Inouye H., Tanaka K., Tanahashi I., Hattori T., Nakatsuka H. Ultrafast optical switching in a silver nanoparticle system // Jpn. J. Appl. Phys., 2000, V. 39, P. 5132-5133.

69. Ivanov N.A., Kolesnikov S.S., Paperny V.L., Osin Yu. N. and Stepanov A.L. Synthesis and Nonlinear Optical Properties of LiF Films containing Gold Nanoparticles // Technical Physics Letters, 2011, V.37, №.10, Р. 939941.

70. Мартынович Е.В., Дресвянский В. П., Старостин Н.А. Метод термовакуумного напыления тонких пленок фтористого лития // XII Международная школа-семинар по люминесценции и лазерной физике: тезисы лекций и докладов, Россия, пос. Хужир, 2010, С.148-149.

71. Данилин Б.С, Сырчин В.К. Магнетронные распылительные системы. Москва. Радио и связь. 1982.

72. Wasa K, Hayakawa S. Handbook of Sputter Deposition Technology: Principles, Technology and Applications (Park Ridge, NJ: Noyes Publ.), 1992, 304 р.

73. Кузьмичёв А.И. Магнетронные распылительные системы. Введение в физику и технику магнетронногораспыления. Киев, Аверс, 2008, 244 с.

74. Gu L., Lieberman M. A. Axial distribution of optical emission in a planar magnetron discharge // Journal of Vacuum Science & Technology, A, 1988, V.6, №.5, P. 2960-2964.

75. Debal F., Bretagne J., Jumet M., Wautelet M., Hecq M. Analysis of DC magnetron discharges in Ar-N2 gas mixtures. Comparison of a collisional-radiative model with optical emission spectroscopy // Plasma Sources Sci. Technol., 1998, V.7, Р. 219-229.

76. Ren H., Nafarizal N., Jais L. Influence of discharge power on the intensities of Ar and Ti in high-pressure magnetron sputtering plasma measured using optical emission spectroscopy // IEEE International Conference on Semiconductor Electronics (ICSE), 2016, P. 236-239.

77. Perry F., Billard A., Frantz C. An optical emission spectroscopy study of a reactive magnetron sputtering Ar-O2 discharge modulated at low frequency // Surface and Coatings Technology, 1997, №.94, Р. 681-685.

78. Sabah N. M., Mohammed K. K., Sarah K.T, Hussein K. M. Measurement of plasma electron temperature and density by using different applied voltages and working pressures in a magnetron sputtering system// Int. Journ. Engineering & Technology, 7 (3) (2018) 1177-1180

79. Градов В. М., Зимин А. М., Кривицкий С. Е., Шумов А. В. Автоматизированный спектрометрический комплекс для диагностики плазмы магнетронного разряда // Вопросы атомной науки и техники. Сер. Термоядерный синтез, 2009, В.1, С. 64-71.

80. Мозгрин Д. В., Степанова Т. В., Тройнов В. И., Ходаченко Г. В., Шумов А. В., Щелканов И. А. Исследование излучательных характеристик сильноточного импульсного магнетронного разряда // Материалы VII Российской Конференции «Современные средства диагностики плазмы и их применение для контроля веществ и окружающей среды», Москва, М.: НИЯУ МИФИ, 2010, 195 с.

81.Martynovich E. F., Dresvyansky V. P., Lazareva N. L., Mikhailova S.V.,Konyashchenko A. V., Kostryukov P. V., Perminov B. E., Bagayev S.N. The Memorizing Luminescent Crystalline Materials Based on Color Centers for Investigation the Highly Nonlinear Interaction of Light and Matter and for Other Applications //Advanced Photonics. OSA, 2017. P. NoW2C.6.

82. Baldacchini G. Colored LiF: an optical material for all seasons // Journal of Luminescence, 2002, V.100, Р. 333-343.

83. Bonfigli F., Flora F., Franzini I., Nichelatti E., Montereali R.M. Optical characterization of a soft X-ray imaging detector based on photoluminescent point defects in lithium fluoride thin layers? // Journal of Luminescence, 2009, V.129, Р. 1964-1967.

84. Montereale R. M., Bonfigli F., Vincent M. A., Nichelatti E. Versatile lithium fluoride thin-film solid-state detectors for nanoscale radiation imaging // Nuovo Cimento della Societa Italiana di Fisica. C., 2013, V.36 (2), P. 35-42.

85. Barkusky F., Peth C., Mann K. Formation and direct writing of color centers in LiF using a laser-induced extreme ultraviolet plasma in combination with a Schwarzschild objective // Review of Scientific Instruments. 2005. V. 76. P. 105 102.

86. Montereali R. M., Bonfigli F., Piccinini M., Nichelatti E., Vincenti M. A. Photoluminescence of colour centres in lithium fluoride thin films: From solid-state miniaturised light sources to novel radiation imaging detectors // J. Lumin. 2015, V.170, №.3, P. 761-769.

87. Di Lazzaro P., Bollanti S., Flora F., Mezi L., Murra D., Torre A., Bonfigli F., Montereali R.M., Vincenti M.A. Invisible marking system by extreme ultraviolet radiation: the new frontier for anti-counterfeiting tags // JINST, 2016, V.11, 07002.

88. Martynovich E.F., Kuznetsov A.V., Kirpichnickov A.V., Pestryakov E.V., Bagayev S.N. Formation of luminescent emitters by intense laser radiation in transparent media // Quantum Electronics, 2013, V.43. №.5, P. 463-466.

89. Кузнецов А. В., Брюквина Л. И., Мартынович Е. Ф. Носитель трехмерного изображения: Патент RU 135964 U1 от 04.07.2013.

90. Милютина Е.В., Петровский А.Ф., Ракевич А.Л., Мартынович Е.Ф. Образование центров окраски в тонком слое кристаллов LiF под действием ВУФ-излучения барьерного разряда // Письма в ЖТФ, 2014, Т.40, В.9, С. 64-71.

91. Тютрин А. А., Глазунов Д.С., Ракевич А.Л. , Мартынович Е.Ф. Формирование тонкого люминесцирующего слоя в кристаллах LiF под действием излучения тлеющего разряда // Письма в ЖТФ, 2018, Т.44, В.15, С. 12-19.

92. Lebedev Yu. A. Microwave discharges at low pressures and peculiarities of the processes in strongly non-uniform plasma // Plasma Sources Sci. Technol., 2015, V.24, 053001.

93. Moisan M., Pelletier J. Physics of Collisional Plasma. Introduction to High-Frequency Discharges. Springer Science and Business Media. Dordrecht, 2012, 477 р.

94. Kando M. and Nagatsu M. Microwave discharges: fundamentals and applications. Proc. 7th Int. Workshop, Hamamatsu, Japan, 2009.

95. Давыденко В. И., Иванов А. А., Вайсен Г. Экспериментальные методы диагностики плазмы // НГУ, Новосибирск, 1999, Ч. 1, 148 с.

96. Хаддлстоун Р., Леонард. С. Диагностика плазмы // М.: МИР, 1967, 340с.

97. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме // М.: Атомиздат, 1969, 291с.

98. Bilek M.M., McKenzie D.R., Yin Y., Chhowalla M.U., Milne W.I. Interactions

of the Directed Plasma from a Cathodic Arc with Electrodes and Magnetic Fields // IEEE Trans. Plasma Sci., 1996, V.24, №.5, P. 1291-1298.

99. Anders A. A. Рeriodic table of ion charge state distributions observed in the

transition region between vacuum sparks and vacuum arcs // IEEE 19 Int.Symp. on Discharges and Electrical, 2000, P. 66-67.

100. Лебедев Ю.А. Введение в зондовую диагностику плазмы пониженного давления // М.: МИФИ, 2003, 56 c.

101. Паперный В. Л., Черных А. А. Особенности вольтамперных характеристик плоского ленгмюровского зонда в некомпенсированном пучке ускоренных ионов // Материалы VI российского семинара «Современные средства диагностики плазмы и их применение для

контроля веществ и окружающей среды. Москва, МИФИ, 2008, С.124-126.

102. Калмыков В.И., Терешин А.С. Источник ионов с малым энергетическим разбросом // ПТЭ, 1981, № 5, C. 93-95.

103. Anders A., Yushkov G. Y. Angularly resolved measurements of the ion energy of vacuum arc plasmas // Appl. Phys. Lett., 2002, V.80, P.2457-2459

104. Дмитриев В. Д., Лукьянов С. М., Пенионжкевич Ю. Э., Саттаров Д. К. Микроканальные пластины в экспериментальной физике (обзор) // ПТЭ, 1982, №.2, C. 7-18.

105. Stockli M. P., Fry D. Analog gain of microchannel plates for 1.5-154 keV/q

Arq+ (3 < q <16) // Rev. Sci. Instrum., 1997, V.68, №.8, P. 3053-3060.

106. Mroz W., Fry D., Stockli M.P., Winecki S. Micro channel plate gains for Ta10+ - Ta44+ ions, measured in the energy range from 3.7 keV/q up to 150.7 keV/q // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 437, 1999, P. 335-345.

107. Артамонов М. Ф., Горбунов С. П., Красов В. И., Паперный В. Л. Применение микроканальных пластин для диагностики быстропротекающих процессов в плазме // Тез. докл. IV Росс. семинара "Современные средства диагностики плазмы и их применение для контроля веществ и окружающей среды", Москва, МИФИ, 2003, C. 4143.

108. Atomic Spectra Database Lines Form // National Institute of Standards and Technology (NIST). URL: http://physics.nist.gov

109. Лунев В. М., Падалка В. Г, Хороших В. М. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги // ЖТФ. 1977. Т.47. №7. p.1491-1495.

110. Anders A., Brown I., Dickinson M., MacGill R. High ion charge states in a high-current, short-pulse, vacuum arc ion source // Rev. Sci. Instrum., 1996, V.67, P.1202-1204.

111. Litovko I. V., Oks E. M. Computer modeling of charge particle beam extraction and transport // Problems of Atomic Science and Technology, 2007, V.13, №.1, Series: Plasma Physics, P. 161-163.

112. Hollinger R. Ion Beam Formation // The Physics and Technology of Ion Sources, edited by I.G. Brown, John Wiley and Sons, NY-London, 2004, 379p.

113. Aksenov I. I., Konovalov I. I., Padalka V. G. and Khoroshikh V. M. // Sov.J. Plasma Phys., 1985, V.11, P. 787.

114. Anders A., Anders S., Juttner B., and Brown I. G. High-resolution imaging of vacuum arc cathode spots // IEEE Trans. Plasma Sci., 1993, V.21, №.3, P. 69-70.

115. Paperny V. L., Chernykh A. A. and Shklyaev V. A. Effect of space charge on the energy spectrum of a multispecies ion beam // Plasma Physics Reports, 2009, V.35, №.2, p.177 -182.

116. Brown I. G. Metal ion implantation for large scale surface modification// Journal of Vacuum Science & Technology A: Vacuum, Surfaces and Films, 1993, V.11, P. 1480.

117. Humphries Jr., Rutkowsky H. Sources of multiply charged ions for heavy ion fusion // J. Appl. Phys., 1990, V.67, 3223

118. Oks E., Yushkov G., Litovko I., Anders A., Brown I. Further development of low noise vacuum arc ion source// Rev. Sci. Instrum., 2002, V.73, P. 735-737.

119. Shipilova O.I., Chernich A.A., Paperny V.L. Characteristics of intense multispecies metallic ion beams extracted from plasma of a pulsed cathodic arc // Physics of Plasmas, 2017, V.24, №.10, 103108.

120. Batrakov A. V., Juttner B., Proskurovsky D. I., Pryadko (Дубровская) E. L. Light emission of droplet spots at vacuum arc and after arc extinction // IEEE Trans. Plasma Sci., 2005, V. 33, №.5, Part 1, P. 1476-1480.

121. Shipilova O., Martynovich E., Paperny V., Rakevich A., Lebedev N., Dresvyansky V., Gorbunov S. Table-Top Ion Implanter Based on Low-Voltage Vacuum Spark // Proceedings 20th International Symposium on High-Current Electronics (ISHCE), Tomsk, Russia, 2018, P.15-18.

122. Горбунов С. П., Черных А. А., Шипилова О. И., , Паперный В. Л. Спектроскопические измерения в плазме вакуумных разрядов // Современные средства диагностики плазмы и их применение. Сборник тезисов докладов X Конференции, М.:НИЯУ МИФИ , 2016, C. 195-197.

123. Шипилова О. И., Черных А. А. Эмиссионная спектроскопия плазмы СВЧ-разряда // Современные средства диагностики плазмы и их применение. Сборник тезисов докладов XI Конференции, М.:НИЯУ МИФИ , 2018, C. 86-89.

124. Britun N., Gaillard M., Schwaederl'e L., Kim Y. M., Han J. G. Spatial characterization of Ar-Ti plasma in a magnetron sputtering system using emission and absorption spectroscopy // Plasma Sources Sci. Technol., 2006, V.15, P. 790-796.

125. Каштанов П.В., Смирнов Б.М., Хипплер Р. Магнетронная плазма и нанотехнология // УФН, 2007, В.177, №.5, С. 473-510.

126. Рихтер Ю. Излучение горячих газов (тепловое и нетепловое). /в кн. «Методы исследования плазмы» под ред В. Лохте-Хольтгревена. М:Мир, 1971, 552 с.

127. Hartig K. C., Colgan J., Barefmeld J. E., Jovanovic I. Laser-induced breakdown spectroscopy using mid-infrared femtosecond pulses // Journal of Applied Physics, 2015, V.118, 043107.

128. Leroy O., de Poucques L., Boisse-Laporte C., Ganciu M., Teule-Gay L., and Touzeau M. Determination of titanium temperature and density in a

134

magnetron vapor sputtering device assisted by two microwave coaxial excitation systems // Journal of Vacuum Science & Technology 2004, A 22, C. 192.

129. Cotrino J., Palmero A., Rico V., Barranco A., Espino' s J. P., and Gonza' lez-Elipe A. R. Electron temperature measurement in a slot antenna 2.45 GHz microwave plasma source/ J. Vac. Sci. Technol. B, 2001, 19(2), P. 410-414.

130. Xi-Ming Zhu and Yi-Kang Pu. Optical emission spectroscopy in low-temperature plasmas containing argon and nitrogen: determination of the electron temperature and density by the line-ratio method // J. Phys. D: Appl. Phys., 2010, V.43, 403001 (24pp).

131. Gordillo-Vazquez F. J., Camero M., Gomez-Aleixandre C. /Spectroscopic measurements of the electron temperature in low pressure radiofrequency Ar/H2/C2H2 and Ar/H2/CH4 plasmas used for the synthesis of nanocarbon structures/ Plasma Sources Sci. Technol., 2006, V.15, P.42.

132. Niu Tian-Ye et. al. A comparison among optical emission spectroscopic methods of determining electron temperature in low pressure argon plasmas // Chin. Phys. Soc., 2007, V.16, №.9, 2757 07.

133. Sukhov B. G., Gogoleva N. M., Chesnokova A. N., Maksimenko S. D., Ivanov N.A., Paperny V. L., Malysheva S. F., Belogorlova N. A., Kuimov V. A., Litvintsev Yu. I., Kon'kova T. V. Electroconducting properties infusion for dielectric track membrane by means novel phosphorus-containing proton-conducting ionic liquids impregnation // AIP Conference Proceedings, 2019, V.2069, 040003.

134. Shipilova O. I., Khoroshikh A. O., Kolomyltsev A. A., Chernich A. A., Papernyj V. L., Ivanov N. A. Ion-plasma technologies for the preparation and modification of nanosized LiF layers // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2016, T.80, №1, C.38-40.

135. Lazareva N. L., Dresvyanskii V. P., Rakevich A. L., Martynovich E. F., Paperny V. L., Shipilova O. I., Kolesnikov S. S., Astrakhantsev N. V.,

135

Ivanov N. A. Transformation of the micro structure and luminescence characteristics of LiF films during annealing // Physics of the Solid State., 2016, Т.58, №.9, С. 1772-1776.

136. Горбунов С. П., Черных А. А., Шипилова О. И., , Паперный В. Л. Спектроскопические измерения в плазме вакуумных разрядов // Современные средства диагностики плазмы и их применение. Сборник тезисов докладов X Конференции, М.:НИЯУ МИФИ , 2016, C. 195-197.

137. Шипилова О. И., Черных А. А. Эмиссионная спектроскопия плазмы СВЧ-разряда // Современные средства диагностики плазмы и их применение. Сборник тезисов докладов XI Конференции, М.:НИЯУ МИФИ, 2018, C. 86-89.

138. Kochubey V. I. Formation and properties of luminescence centers in alkali-halide crystals. M.: FIZMATLIT, Russian, 2006, 192 р.

139. Fowler W. B. Physics of Color Centers, Academic Press, New York and London, 1968, 537 р.

140. Voitovich A. P., Kalinov V. S., Stupak A. P., Novikov A. N., Runets L. P. Near-surface layer radiation color centers in lithium fluoride nanocrystals: Luminescence and composition// J. Lumin., 2015, V.157, P. 28-34.

141. Shipilova O. I., Dresvyansky V. P., Martynovich E. F., Rakevich A. L., Shendrik R. Yu., Paperny V. L., Chernich A. A . Luminescent centers in nanolayers of LiF crystals with embedded silver ions// J. Physics: Conf. Series., 2017, 830 012145.

142. Ignatiev A. I., Klyukin D. A., Leontieva V. S., Nikonorov N. V., Shakhverdov T. A., Sidorov A. I. Formation of luminescent centers in photo-thermo-refractive silicate glasses under the action of UV laser nanosecond pulses // Optic. Mater. Express, 2015, V.5, №.7, Р. 1635-1646.

143. Kanayat K., Okayama S. Penetration and Energy Loss Theory of Electrons in Solid Targets // J. Phys.D: Appl. Phys., 1972, V.5, P.43-58.

144. Gorbunov S. P., Krasov V. I., Paperny V. L., Savyelov A. S. Flow of multiple charged accelerated metal ions from low-inductance vacuum spark // J. Phys. D: Appl. Phys., 2006, V.39, 5002-5007.

145. Strukov D.B., Snider G.S., Stewart D.R., Williams R.S. The missing memristor found // Nature, 2008, V.453, P. 80-83.

146. Белов А. И., Михайлов А. Н., Королев Д. С., Сергеев В. А., Антонов И. Н., Горшков О. Н., Тетельбаум Д. И. Резистивное переключение в мемристивных структурах Au/SiOx /TiN/Ti с различными геометрическими параметрами и стехиометрией диэлектрической пленки // Письма в ЖТФ, 2016, Т. 42, В. 10, С.17-24.

147. Суворкин Я. В., Щепина Л. И., Щепин И. Я., Паперный В. Л., Иванов Н. А., Колесников С. С. Исследование квантово-размерного эффекта в тонких пленках на основе LiF с нанокластерами Ag и Cu // Известия РАН, Серия физическая, 2017, Т. 81, №.9, С. 1162-1165.

148. Shipilova O. I., Paperny V. V., Chernih A. A., Yushkov G. Yu., Gorbunov S. P. Creation of modified layers of Alkali-Halide Crystals by Ion Implantation Methods // 28th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, ISDEIV 2018, Greifswald, Germany, 2018, V. 1, 2018, Р. 701-703.

150. Genze Y. V., Shchepina L. I., Shchepin I. Y., Shipilova O. I., Papernyj V. L., Ivanov N. A. Electrical properties of LiF-based thin films containing gold and copper nanoclusters // Bulletin of the Russian Academy of Sciences, Physics, 2015, Т.79, №2, С.194-197.

151. Дресвянский В. П., Паперный В. Л., Милютина E. В., Лазарева Н. Л., Ракевич А. Л., Шипилова О. И., Мартынович Е. Ф. Спектральные характеристики радиационных дефектов в тонких пленках фторида лития // Известия высших учебных заведений, Физика, 2015, Т. 57, № 12/3, С.28-31.

152. Shipilova O. I., Gorbunov, S. P., Dresvyansky V. P., Martynovich E. F., Rakevich A. L., Paperny V. L. Synthesis of a luminescent metamaterial layer in an alkali halide matrix by implanting metal ions emitted by a low-voltage vacuum spark // AIP Conference Proceedings, 2019, V. 2069, 020001.

153. Патент на изобретение (мемристорный материал) № 2582232, заявка № 2015104622 от 11.02.2015. зарегистрирован 30 марта 2016г.

Иванов Николай Аркадьевич (RU), Черных Алексей Андреевич (RU), Щепина Лариса Иннокентьевна (RU), Шипилова Ольга Ивановна (RU), Паперный Виктор Львович (RU), Щепин Иннокентий Яковлевич (RU).

154. Патент на полезную модель (мемристорный переключатель) № 159146 , заявка № 2015134900 от 18.08.2015. зарегистрирован 18 августа 2016 г. Щепина Лариса Иннокентьевна (RU), Щепин Иннокентий Яковлевич (RU), Паперный Виктор Львович (RU), Черных Алексей Андреевич (RU), Шипилова Ольга Ивановна^^, Иванов Николай Аркадьевич (RU).

155. Патент на полезную модель (устройство для создания потока металлической плазмы) № 170029 , заявка № 2016148539 от 09.12.2016. зарегистрирован 12 апреля 2017 г. Шипилова Ольга Ивановна (RU), Астраханцев Николай Вениаминович (RU), Лебедев Николай Валентинович (RU), Паперный Виктор Львович (RU).

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.