Лазерное осаждение пленок нитридов бора и углерода из газовой фазы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Угаров, Михаил Владимирович

• Угаров, Михаил Владимирович
• 1999

Оглавление диссертации Угаров, Михаил Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1 О свойствах, применении и методах получения пленок нитридов бора и углерода

§1.1 О свойствах и применении нитрида бора и нитрида углерода

§1.2 Методы осаждения и СМ пленок

§1.3 Об использовании лазеров для осаждения нитридных пленок

Глава 2 Осаждение пленок нитрида бора из газовой фазы под действием излучения эксимерных лазеров

§2.1 Экспериментальная установка

§2.2 Оптическое взаимодействие и активационная стадия роста

§2.3 Кинетика осаждения

§2.4 Исследование структуры, состава и физических свойств пленок

§2.5 Выводы к главе 2

Глава 3 Моделирование процессов лазерного осаждения пленок из газовых смесей §3.1 Взаимодействие импульсного лазерного излучения

с поверхностью

§3.2 О механизме осаждения пленок

§3.3 Процессы, происходящие между импульсами излучения

§3.4 Процессы, происходящие во время действия

термического импульса

§3.5 Выводы к Главе 3

Глава 4 Лазерно-химическое модифицирование поверхностей

§4.1 Особенности осаждения на различные подложки

§4.2 Обзор эмиссионных свойств алмазных пленок

§4.3 Результаты лазерной обработки образцов алмазных пленок

§4.4 Результаты измерения параметров электронной эмиссии

§4.5 Исследования структуры и состава поверхностного слоя пленок

§4.6 Модифицирование поверхности CN пленок

§4.7 Выводы к главе 4

Глава 5 Исследование процессов лазерно-плазменного осаждения пленок

§5.1 О методе лазерно-плазменного осаждения

§5.2 Экспериментальная установка

§5.3 Обзор особенностей процесса осаждения BN пленок

§5.4 Результаты исследования свойств BN пленок

§5.5 Использование плазменного метода для осаждения CN пленок

§5.6 Выводы к главе 5

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерное осаждение пленок нитридов бора и углерода из газовой фазы»

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы

Актуальность исследований

Одним из наиболее динамично развивающихся направлений научных исследований в физике является изучение поверхности твердого тела, а также исследование физических и химических процессов, происходящих при взаимодействии с ней химически активных газов, жидкостей, плазмы и различных видов излучений. Необходимость этих исследований несомненна как с фундаментальной точки зрения, так и с точки зрения применения полученных результатов в конкретных областях техники, где во многих случаях свойства поверхности бывают гораздо важнее объемных свойств материала. В особенности это касается твердости, химической стойкости, а также оптических и электронных свойств.

Таким образом, чрезвычайно актуальны исследования физических и химических методов обработки поверхности с целью придания ей тех или иных необходимых качеств. В последние годы отмечается повышенный интерес к синтезу нитридных пленок, и, в частности, пленок нитридов бора (ВМ) и нитрида углерода (С1Ч), обладающих, в силу своих уникальных свойств, широкими перспективами для использования в микро- и опто-электронике, в качестве твердых инертных покрытий в системах антикоррозионной и радиационной защиты, в биомедицинском протезировании, в микро-сенсорах, и ДР-

Нитрид бора представляет из себя одно из интереснейших соединений, родственное по своим структурным и физико-химическим свойствам модификациям углерода. Так, например, основные известные кристаллические модификации нитрида бора с гексагональной (Ь-ВК) и кубической решеткой (с-В1Ч) являются прямыми аналогами графита и алмаза. При этом по совокупности своих материальных свойств бор-нитридные покрытия вполне могут конкуриро-

вать с алмазными, уступая им фактически только в микро-твердости, а в целом ряде приложений оказываются даже более предпочтительными. Это связано с большей химической стойкостью нитрида бора при высоких температурах, а также с возможностью объемного легирования пленок в широких пределах электро-активными примесями обоих знаков в процессе роста. Причем нитрид бора, в отличие от графита, даже в гексагональном состоянии является диэлектриком с шириной запрещенной зоны более 5 эВ.

Среди известных в настоящее время способов синтеза пленок нитрида бора наибольшее распространение получили различные методы химического осаждения из паров или плазмы электрического разряда в газах, физические методы с использованием ионных и молекулярных пучков, а также распыления донорных мишеней осаждения в вакууме или активной среде.

Теоретический расчет, осуществленный Liu and Cohen для ß-C3N4 - кристаллической модификации нитрида углерода, позволил предсказать уникальные свойства этого гипотетического материала. Из результатов теоретического моделирования следует, что ß-C3N4 может оказаться метастабильной структурой с высокой твердостью, превышающей твердость алмаза, что создает хорошие предпосылки для использования в качестве элемента твердых покрытий. Учитывая тот факт, что ß-C3N4, кроме того, обладает высокой теплопроводностью и широкой запрещенной зоной, область его возможных технологических применений еще более широка. Все это уже вызвало бурный рост исследований в этой области.

Используемые до настоящего времени такие методы осаждения CN пленок, как распыление графитовых мишеней в атмосфере азота, использование ионных пучков и различных типов плазменной активации, приводили преимущественно к осаждению аморфных CNX (х<1) покрытий с небольшими включения кристаллической фазы.

Существенным барьером на пути получения высококачественных нитрид-ных покрытий является сложность осуществления осаждения однородных пленок с требуемой кристаллической структурой, а также обеспечения

надлежащего содержания азота, что, в свою очередь, неразрывно связано с необходимостью оптимизации сразу многих параметров осаждения, таких, например, как состав, энергия и плотность потоков пленкообразующих частиц, или степень возбуждения частиц адсорбированного слоя на поверхности роста. В этой связи по-прежнему актуальны как поиски дополнительных возможностей уже известных путей синтеза нитридных пленок, так и развитие новых нетрадиционных методов осаждения, в том числе с использованием лазерных методов, которые в последнее время широко применяются для разного рода термохимической обработки поверхности.

В настоящей работе рассматриваются возможность применения эксимерных лазеров для прямой активации процессов химического осаждения ВЫ пленок из газовой фазы, и использования импульсно-периодических лазеров инфракрасного диапазона спектра для осаждения нитридных пленок при помощи оптического пробоя газовых смесей, а также изучаются возможности применения указанных лазерных методов для термохимического модифицирования поверхности. Цель работы.

1. Исследование процессов импульсного осаждения нитридных пленок из газовых смесей под действием лазерного излучения ИК и УФ диапазона длин волн.

2. Изучение свойств получаемых покрытий в зависимости от параметров осаждения.

3. Исследование механизма и моделирование процессов осаждения пленок. Научная новизна.

1. Впервые реализовано лазерно-индуцированное осаждение пленок нитрида бора из газовой фазы при воздействии импульсного лазерного УФ излучения на подложку в боразин-аммиачных газовых смесях. Обнаружена нетривиальная зависимость скорости осаждения от температуры подложки, обусловленная сложной структурой адсорбированного слоя. Предложена феноменологи-

ческая модель осаждения BN-пленок при импульсном лазерном разложении адсорбированных молекул на поверхности роста.

2. Впервые осуществлено лазерное плазмохимическое осаждение стехиометри-ческих пленок нитрида бора и нитрида углерода под действием импульсно-периодического пробоя газовых смесей ИК излучением TEA СО2 лазера.

3. Обнаружен и исследован эффект улучшения эмиссионных свойств нано-кристаллических алмазных пленок под действием излучения эксимерного ArF лазера в атмосферах боразина и аммиака. Показано, что это явление связано с синтезом тонких слоев CN/BCN на поверхности алмазной пленки. Продемонстрирована возможность изменения эмиссионных свойств CN пленок за счет частичной графитизации поверхности и ее обеднения азотом под действием лазерного облучения.

Практическая ценность работы

Расширены возможности применения импульсно-периодических лазеров

УФ и ИК диапазона длин волн в задачах модифицирования поверхности и

осаждения BN/CN пленок, что является весьма актуальным для разного рода

приложений, например в области микроэлектроники.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Излучение импульсно-периодических эксимерных лазеров ультрафиолетового диапазона может быть использовано для осаждения пленок нитрида бора из боразин-содержащих газовых смесей.

2. Осаждение BN пленок происходит путем лазерного термического разложения молекул адсорбированного слоя, формирующегося в промежутке между лазерными импульсами. При этом сложная структура адсорбированного слоя приводит к нетривиальной температурной зависимости скорости осаждения, характеризующейся наличием максимума. Использование аммиака в качестве компонента газовой смеси приводит к улучшению свойств пленок и снижению скорости осаждения в результате высокой величины адсорбционной способности аммиака на поверхности пленки.

3. Эксимерный ArF лазер может быть эффективно применен для синтеза CN/BCN слоев на поверхности нано-кристаллических алмазных пленок. Обнаружено проникновение атомов бора и азота в межзеренное пространство пленки с формированием ковалентных связей с атомами углерода, в результате которого происходит многократное снижение пороговых величин напряженности электрического поля, необходимого для возникновения электронной эмиссии с поверхности. Лазерная обработка CN пленок в вакууме также приводит изменению эмиссионных свойств поверхности за счет ее частичной графитизации и обеднения азотом.

4. Низкопороговый пробой газовых смесей под действием импульсного излучения СОг лазера может быть успешно использован в задачах плазмо-химического синтеза стехиометрических BN и CN пленок.

Апробация, публикации, личный вклад автора.

Основные материалы диссертации опубликованы в 8 работах в отечественных и зарубежных изданиях. Кроме того, они докладывались на нескольких международных конференциях, проводимых в России и за рубежом, в том числе Applications of Diamond Films and Related Materials: Third International Conference, USA, 1995; Laser Techniques for Surface Science II, San Diego, USA, 1995; Processing and Fabrication of Advanced Materials, V International Symposium, Cincinnati, USA, 1996; Nonresonant Laser-Matter Interaction: IX International Conference, Санкт-Петербург, 1996; International Conference: Lasers in Synthesis, Characterization and Processing of Diamond, Ташкент, 1997; EMRS-98 Spring meeting, Strasbourg, 1998.

Изложенные в диссертации результаты получены лично автором или при непосредственном его участии. В работах, выполненных вместе с соавторами, вклад автора состоит в осуществлении экспериментальных исследований и активном участии в обсуждении результатов.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Угаров, Михаил Владимирович

Основные результаты, изложенные в диссертации

1. Впервые реализовано осаждение пленок нитрида бора из боразин-аммиачных смесей под действием импульсно-периодического излучения эксимерных лазеров. Установлено, что

• в диапазоне плотностей энергии излучения 0,05-0,3 Дж/см , давлений реагента 0,2-4,0 Тор и температур подложки (Тп) 20-350°С происходит осаждение пленок с преимущественно гексагональной структурой и скоростями осаждения не более 1 А/импульс;

• имеет место нетривиальный характер зависимости скорости осаждения от температуры подложки, выражающийся в наличии максимума при определенной величине Тп;

• добавление аммиака в газовую смесь приводит к улучшению свойств осаждаемых пленок, но при этом происходит резкое снижение скорости осаждения.

2. Предложена феноменологическая модель процессов лазерно-стимулированного осаждения пленок нитрида бора из боразин-аммиачных смесей. Показано, что осаждение происходит путем лазерного термического разложения адсорбированного слоя, формирующегося в промежутках между импульсами. Выдвинуто предположение о сложной структуре адсорбированного слоя на поверхности роста, что позволяет качественно, а, отчасти, и количественно описать наблюдаемые экспериментальные особенности осаждения.

3. Впервые реализован синтез тонких CN/BCN слоев на поверхности поликристаллических алмазных пленок при воздействии излучения АгБ эксимерного лазера в атмосферах боразина и аммиака. Показано, что при этом происходит существенное снижение порогов полевой электронной эмиссии с поверхности. Установлено, что УФ лазерное облучение СЫ пленок, сопровождающееся их частичной графитизацией и обеднением азотом также может приводить к изменению их эмиссионных свойств. 4. Предложен новый метод осаждения нитридных пленок из низкотемпературной лазерной плазмы газовых смесей. Реализовано осаждение пленок нитрида бора и нитрида углерода и исследованы основные особенности процесса. Установлено, что

• скорости осаждения ЕЩ пленок могут достигать 10 А/импульс и более;

• физические свойства, состав и структура нитридных пленок сильно зависят от температуры подлояски, причем при ТП>500°С твердость, адгезия и стехиометричность пленок существенно улучшаются;

• оптимизация процесса позволяет синтезировать пленки гексагонального нитрид бора с составом, близким к стехиометрическому, а также ряд карбо-нитридных соединений с атомным соотношением компонентов N/0=0,2-1,0 и преимущественным содержанием CN связей с ер3 гибридизацией.

В заключение автор хотел бы выразить глубокую признательность своему научному руководителю В. П. Агееву за творческое участие в работе и моральную поддержку, а также В. И. Конову за постановку задач для исследований и постоянное внимание к экспериментам.

Особую благодарность хотелось бы выразить А. В. Карабутову, Е. Н. Лубнину, Е. Д. Образцовой и С. М. Пименову за плодотворное сотрудничество, позволившее получить многие важные экспериментальные результаты.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования Угаров, Михаил Владимирович, 1999 год

Список литературы

1. Г. В. Самсонов, Нитриды, «Наукова думка», Киев, 1969

2. О. Mishima, Growth and polar properties of cubic boron nitride, in: Applications of Diamond Films and Related Materials, Y. Tzeng, M. Yoshikawa, M. Murakawa and A. Feldman (eds), Elsevier, Amsterdam, 647-651 (1991)

3. G. Demazeau, Growth of cubic boron nitride by chemical vapor deposition and high-pressure high-temperature synthesis, Diam. Relat. Mater., 2, 197-200 (1993)

4. M. L. Cohen, Calculation of bulk moduli of diamond and zinc-blend solids, Phys. Rev. В 32, 7988-7991 (1985)

5. A. Y. Liu and M. L. Cohen, Structural properties and electronic structure of low-compressibility materials: (3-Si3N4 and hypothetical 6-C3N4, Phys. Rev. В 41, 10727-10734 (1990)

6. S. P. S. Arya and A. D'Amico, Preparation, properties and applications of boron nitride thin films, Thin Solid Films, 157, 267-282 (1988)

7. R. C. DeVries, in R. E. Clausing (ed.), A review of cubic BN and related materials, Diamond and Diamondlike Coatings, Plenum press, N. Y., 151-172 (1991)

8. S. P. Murarka, С. C. Chang, D. N. K. Wang, and Т. E. Smith, J. Electrochem. Soc., 126, 1951 (1979)

9. S. Motojima, Y. Tamura, and K. Sujiyama, Low temperature deposition of hexagonal BN films by chemical vapor deposition, Thin Solid Films 88, 269 (1982)

10. J. Kouvitakis, V. V.Patel, C. W.Miller, and D. B.Beach, Composition and structure of boron nitride films deposited by chemical vapor deposition from borazine, J. Vac. Sci. Technol. A8, 3929-3933 (1990)

11.R. R. Rye, Hot filament activated chemical vapor deposition of boron nitride, J. Vac. Sci. Technol. A9, 1099-1103 (1990)

12.0. Gafri, A. Grill, D. T. Itzhak, A. Inspektor, and R. Avni, Boron nitride coatings on steel and graphite produced with a low pressure r.f. plasma, Thin Solid Films 72, 523 (1980)

13. A. Chayahara, H. Yokoyama, T. Imura and Y. Osaka, Function of substrate bias potential for formation of cubic boron nitride films in plasma CVD technique, Jpn. J. Appl. Phys., 26, L1435-L1436 (1987)

14. Y. Ichinose, H. Saitoh, and Y. Hirotsu and Y. Ichinose, Synthesis of cubic BN from the gas phase by a new plasma chemical vapor deposition method using R.F. waves and a tungsten filament, Surf, and Coating Technol., 43/44, 116-127 (1990)

15. T. Ichiki, T. Momose, and T. Yoshida, Effects of the substrate bias on the formation of cubic boron nitride by inductively coupled plasma enhanced chemical vapor deposition, J. Appl. Phys., 75, 1330-1334 (1994)

16. H. Saitoh, and W. A. Yarbrough, Preparation and characterisation of nano-crystalline cubic boron nitride by microwave plasma-enhanced chemical vapour deposition, Appl, Phys. Lett. 58, 2228-2230 (1991)

17. M. Sokolowski, A. Sokolowska, A. Ruzek, Z. Romanowski, B. Gokieli, and M.Gajewska, Properties and growth of (3-BN (borazon) layers from a pulsed plasma under reduces pressure, J. Cryst. Growth 52, 165-167 (1981)

18. S. Y. Shapoval, V. T. Petrashov, O. A. Popov, A. O. Westner, M. Yoder Jr., and C. K. C. Lok, Cubic boron nitride films deposited by election cyclotron resonance plasma, Appl. Phys. Lett., 57, 1885-1886 (1990)

19. S. M. Gorbatkin, R. F. Burgie, W. C. Oliver, J. C. Barbour, T. M. Mayer, and M. L. Thomas, Boron nitride thin film deposition using electron cyclotron resonance microwave plasmas, J.Vac.Sci.Tech. A, 11, 1863-1869 (1993)

20. S.-H. Kim, I.-H. Kim, and K.-S. Kim, Preparation of cubic boron nitride thin film by the helicon wave plasma enhanced chemical vapor deposition, Appl. Phys. Lett., 69, 4023-4025 (1996)

21. M. Satou and F. Fujimoto, Formation of cubic boron nitride films by boron evaporation and nitrogen ion beam bombardment, Jpn. J. Appl. Phys. 22, L171-172 (1983)

22. Ming Lu, A. Bousetta, R. Sukach, A. Bensaoula, K. Walters, K. Eipers-Smith, and A. Shultz, Growth of cubic boron nitride on Si(100) by neutralized ion bombardment, Appl.Phys.Lett., 64, 1514-1516 (1994)

23.D. J. Kester, K. S. Ailey, D. J. Lichtenwalner, and R. F. Davis, Growth and characterization of cubic boron nitride thin films, J. Vac. Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, and Films, 12, 3074-3081 (1994)

24. T. Ikeda, Cubic boron nitride films synthesized by low-energy ion-beam-enhanced vapor deposition, Appl. Phys. Lett., 61, 786-788 (1992)

25. S. Shanfield and R. Wolfson, Ion beam synthesis of cubic boron nitride, J.Vac.Sci.Technol., Al(2), 323-325 (1983)

26. L. Guzman, F. Marchetti, L. Calliari, I. Scotoni, and F. Ferrari, Formation of BN by nitrogen ion implantation of boron deposits, Thin Solid Films, 117, L63-L66 (1984)

27. M. Mieno and T. Yoshida, Preparation of cubic boron nitride films by RF sputtering, Jpn. J. Appl. Phys., 29, LI 175-1177 (1990)

28.0. Tsuda, Y. Yamada, Y. Tatebayashi, and T. Yoshida, Proc. of 12th Intl. Symp. On Plasma Chemistry, IV, 2041-2046 (1995)

29. P. Hammer, M. A. Baker, C. Lenardi, and W. Gissler, Synthesis of carbon nitride films at low temperatures, J. Vac. Sci. Technol. A, 15, 107-112 (1997)

30. H. Xin, C. Lin, W. Xu, L. Wang, X. Wu and S. Zou, Structural properties of carbon nitride films prepared by high dose nitrogen implantation into carbon thin films, J. Appl. Phys. 79, 2364-2368 (1996).

31.T. Okada, S. Yamada, Y. Takeuchi, and T Wada, Formation of carbon nitride films with high N/C ratio by high-pressure radio frequency magnetron sputtering, J. Appl. Phys. 78, 7416-7418 (1995)

32. M. Tabbal, P. Merel, S. Moisa, M. Chaker, A. Ricard, and M. Moisan, X-ray photoelectron spectroscopy of carbon nitride films deposited by graphite laser ablation in a nitrogen post discharge, Appl. Phys. Lett. 69,1698-1700 (1996)

33.Z. Wu, Y. Yu, and X. Liu, Characteristics of carbon nitride films synthesized by single-source ion beam enhanced deposition system, Appl. Phys. Lett. 68, 12911293 (1996)

34. K. Ogata and F. Fujimoto, Properties of carbon nitride films with composition ratio C/N=0.5-3.0 prepared by the ion and vapor deposition method, J. Appl. Phys. 76, 3791-3796 (1994)

35. K. G. Kreider, M. J. Tarlov, G. J. Gillen, G. E. Poirier, L. H. Robins, L. K. Ives, W. D. Bowers, R. B. Marinenko, and D. T. Smith, Sputtered amorphous carbon nitride films, J. Mater. Res. 10, 3079-3083 (1995)

36. H. Sjostrom, L. Hultman, J.-E. Sundgren, S. V. Hainsworth, T. F. Page, and G. S. A. M. Theunissen, Structural and mechanical properties of carbon nitride CNx (0.2 < x < 0.35) films, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 46-62 (1996)

37. A. R. Merchant, D. G. McCulloch, D. R. McKenzie, Y. Yin, L. Hall, and E. G. Gerstner, Structural investigation of two carbon nitride solids produced by cathodic arc deposition and nitrogen implantation, J. Appl. Phys. 79, 6914-6919 (1996)

38. D. Li, S. Lopez, Y. W. Chung, M. S. Wong and W. D. Sproul, Ionized magnetron sputter deposition of amorphous carbon nitride thin films, J. Vac. Sci.Technol. A 13, 1063-1066 (1995)

39.X.-A. Zhao, C. W. Ong, Y. C. Tsang, Y. W. Wong, P. W. Chan, and C. L. Choy, Reactive pulsed laser deposition of CNx films, Appl. Phys. Lett. 66, 2652-2654 (1995)

40. A. Bousetta, M. Lu, and A. Bensaoula, Physical properties of thin carbon nitride films deposited by electron cyclotron resonance assisted vapor deposition, J. Vac. Sci. Technol. A 13, 1639-1643 (1995)

41. A. Bousetta, M. Lu, A. Bensaoula, and A. Schultz, Formation of carbon nitride films on Si(100) substrates by electron cyclotron resonance plasma assisted vapor deposition, Appl. Phys. Lett. 65, 696-698 (1994)

42. Y. Zhang, Z. Zhou, and H. Li, Crystalline carbon nitride films formation by chemical vapor deposition, Appl. Phys. Lett. 68, 634-636 (1996)

43.Z.-M. Ren, Y.-C. Du, Y. Qiu, J.-D. Wu, Z.-F. Ying, X.-X. Xiong, and F.-M. Li, Carbon nitride films synthesized by combined ion-beam and laser-ablation processing, Phys. Rev. B (Condensed Matter), 51, 5274-5277 (1995)

44.Z.-M. Ren, Y.-C. Du, Z.-F. Ying, Y.-X. Qiu, X.-X. Xiong, J.-D. Wu, and F.-M. Li, Electronic and mechanical properties of carbon nitride films prepared by laser ablation graphite under nitrogen ion beam bombardment, Appl. Phys. Lett. 65, 1361-1363 (1994)

45. L. A. Bursill, P. J. Lin, V. N. Gurarie, A. V. Orlov, and S. Prawer, Carbon nitride films produced by high-energy shock plasma deposition, J. Mater. Res. 10, 22772285 (1995)

46. W. T. Zheng, H. Sjostrom, I. Ivanov, K. Z. Xing, E. Broitman, W. R. Salaneck, J. E. Greene, and J.-E. Sundgren, Reactive magnetron sputter deposited CNX: Effects of N2 pressure and growth temperature on film composition, bonding, and microstructure, J. Vac. Sci. Technol. A 14, 2696-2701 (1996)

47. K. M. Yu, M. L. Cohen, E. E. Haller, W. L. Hansen, A. Y. Liu, and I. C. Wu, Observation of crystalline C3N4, Phys. Rev. B 49, 5034-5037 (1994)

48. M. R. Wixom, J. Am. Ceram. Soc. 73, 1973 (1990)

49. L. Maya, D. R. Cole, and E. W. Hagaman, J. Am. Ceram. Soc. 74, 1686 (1991)

50.1. W. Boyd, Laser Processing of Thin Films and Micro structures, Springer Series in

Materials Science, Berlin, 1987.

51. G. Kessler, H.-D. Bauer, W. Pompe, and H.-J. Sheibe, Laser pulsed vapour deposition of polycristalline wurtzite-type BN, Thin Solid Films 147, L45-L50 (1987)

52. A. Friedman, K. F. Mc.Carty, E. J. Klaus, H. A. Johnsen, L. Medlin, M. J. Mills, D. K. Ottesen, and R. H. Stolen, Ion assisted pulsed deposition of cubic boron nitride on Si (100) sustrates, J. Mater. Res. 285, 507-512 (1993)

53. A. K. Ballal, L. Salamanca-Riba, G. L. Doll, C. A. Tailor II, and R. Clarke, Ionassisted pulsed laser deposition of cubic BN on Si(100) sustrates, J. Mater. Res. 7, 1618-1620 (1992)

54. F. Qian, V. Nagabushnam, and R. K. Singh, Pulsed laser deposition of cubic boron nitride films on silicon substrates, Appl. Phys. Lett. 63, 317-319 (1993)

55. R. Clarke, С.A. Tailor II, G. L. Doll, T. A. Perri, New development in the growth of epitaxial cubic boron nitride and diamond films, in Diamond and Related Materials, P.K.Bahman and A.Matthews Ed., Elsevier, 93-97 (1991)

56. G. L. Doll, J. A. Sell, C. A. Tailor II, R. Clarke, Characterization of pulsed laser deposited boron nitride films, in Applications of Diamond Films and Related Materials, Y. Tzeng, M. Yoshikawa, M. Murakawa and A.F eldman eds., Elsevier, Amsterdam, 653-660 (1991)

57. D. L. Medlin, T. A. Friedmann, and P. B. Mirkarimi, Microstructure of cubic boron nitride thin films grown by ion-assisted pulsed laser deposition, J.Appl.Phys., 76, 295-303 (1994)

58. Т. K. Paul, P. Bhattacharya, and D. N. Bose, Characterization of pulsed laser deposited boron nitride thin films on InP, Appl. Phys. Lett., 56, 2648-2650 (1990)

59. P. B. Mirkarimi, K. F. McCarty, D. L. Medlin, W. G. Wolfer, T. A. Friedmann, E. J. Klaus, G. F. Cardinale, and D. G. Howitt, On the role of ions in the formation of cubic boron nitride films by ion-assisted deposition, J. Mater. Research, 9, 29252938 (1994)

60. S. Komatsu, Y. Moriyoshi, M. Kasamatsu, and K. Yamada, Cubic boron nitride crystallites grown by laser-enhanced plasma chemical vapor deposition, J. Phys.D: Appl. Phys. 24, 1687-1690 (1991)

61. S.Komatsu, Y.Moriyoshi, M.Kasamatsu, and K.Yamada, High-pressure phases of boron nitride grown by laser-assisted plasma chemical vapor deposition from ВC13+NH3+H2+Ar, J. Appl. Phys. 70, 7078-7084 (1991).

62. Агеев В. П., Белоконь И. Н., Конов В. И., Кузмичев А. В., Осаждение пленок из паров метилтрихлорсилана под действием излучения ХеС1 лазера, Краткие сообщения по физике, 12, 16-18 (1987)

63. A.M. Прохоров, В.И. Конов, И. Урсу, и И.Н. Михайлеску, Взаимодействие лазерного излучения с металлами, Москва, 1988

64. S.-H. Kim, I.-H. Kim, and K.-S. Kim, Preparation of cubic boron nitride thin film by the helicon wave plasma enhanced chemical vapor deposition, Appl. Phys. Lett., 69, 4023-4025 (1996)

65. Смирнова Т. П., Храмова JI. В., Яшкин И. Л., Бакланов П. Ю., Кичай В. Н., и Сысоева Н. П., Известия Академии наук СССР, Серия Неорганические материалы 28, 1414(1992)

66.1. Ursu, I. N. Mihailescu, Al. Рора, А. М. Prokhorov, V. P. Ageev. А. А. Gorbunov, and V. I. Konov, Studies of the change of a metallic surface microrelief as a result of multiple-pulse action of powerful UV laser pulses, J. Appl. Phys. 58, 3909 (1985)

67. H. Saitoh, and W. A. Yarbrough, Growth of cubic boron nitride from vapor phase, in Diam. Relat. Mater., 1, 137-146 (1992)

68. P. V. Huong, Structural studies of diamond and ultrahard materials by Raman and micro-raman spectroscopies, Diam. Relat. Mater., 1, 33-41 (1991)

69. R. Trehan, Y. Lifshitz, and J. W. Rabalais, Auger and x-ray electron spectroscopy studies of h-BN, c-BN, and N2+ ion irradiation of boron and boron nitride, J. Vac. Sci. Technol., A8 (6), 4026-4032 (1990)

70. S. De Unamuno and E. Fogarassy, A thermal description of the melting of c- and a-silicon under pulsed excimer lasers, Appl. Surf. Sci. 36, 1-11 (1989)

71. P. Моррисон, Физическая химия поверхности твердого тела. Москва, Мир, 1980

72. С.-М. Chiang, S. М. Gates, and D. В. Beach, Low themperature adsorption and decomposition of borazine on the Si(100)-(2xl) surfaces, Surf. Sci., 261, 88-98 (1992)

73. S. M. Gates, C.-M. Chiang, and D. B. Beach, Diffusion effects and nucleation of thin film boron nitride growth from borazine on the Si(100) surface, J. Appl. Phys., 72, 246-252 (1992)

74. N. W. Moriarty and P. V. Smith, The chemosorption of NH3 on the Si(100)

surface, Surf. Sci., 265, 168-174 (1992)

75. S. M. Cherif, J.-P. Lacharme and C. A. Sebenne, Dissociative adsorption of NH3 on cleaved Si(lll), Surf. Sci., 274, 257-262 (1992)

76. V.I.Konov, A.A.Smolin, V.G.Ralchenko, S.M.Pimenov, E.D.Obraszova, E.N.Lubnin, S.M.Metev, G.Sepold, Diamond and Related Materials, 4, 1073

(1995)

77. N. Pupeter, A. Gohl, T. Habermann, E. Mahner, G. Muller, H. Piel, Ph. Niedermann, and W. Hanni, Field emission measurements with ¡am resolution on chemical-vapor-deposited polycrystalline diamond films, J. Vac. Sci. Technol. В 14, 2056-2059 (1996)

78. D. Hong, and M. Aslam, Field emission from p-type polycrystalline diamond films, J. Vac. Sci. Technol. В 13, 427-430 (1995)

79. Z. Feng, I. G. Brown, and J. W. Ager III, Electron emission from chemical vapor deposited diamond and amorphous carbon films observed with a simple field emission device, J.Mater.Research 10, 1585-1588 (1995)

80. C. Wang, A. Garcia, D. C. Ingram, M. Lake, and M. E. Kordesch, Cold field emission from CVD diamond films observed in emission electron microscopy, Electronics Lett. 27, 1459-1461 (1991).

81.N. S. Xu, Y. Tzeng, and R. V. Latham, Similarity in the 'cold' emission cheracteristics of diamond coated molybdenum electrodes and polished bulk graphite surfaces, J. Phys. D 26, 1776-1780 (1993).

82. Физические величины, Справочник, под ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова, Москва, Энергоатомиздат, 1991

83. J. van der Weide, Z. Zhang, P. K. Baumann, M. G. Wensell, J. Bernholc, and R. J. Nemanich, Negative-electron-affinity effects on the diamond (100) surface, Phys. Rev. В 50, 5803-5806 (1994)

84. F. J. Himpsel, J. A. Knapp, J. A. VanVechten, and D. E. Eastman, Phys. Rev. В 20, 624 (1979).

85. M. W. Geis, L A. Gregory, and В. B. Pate, IEEE Trails. Electron Devices 38, 619 (1991).

86. R. Hattori, T. Sugino, and J. Shirafuji, Internal field emission at metal diamond contact and performance of thin field emitters, Diamond and Rel. Mater, 6, 884888 (1997)

87. J. W. Glesener and A. A. Morrish, Investigation of the temperature dependence of the field emission current of polycrystalline diamond films, Appl. Phys. Lett., 69,

785-787 (1996)

88. J. Mort, M. A. Machonkin, and K. Okumura, Compensation effects in nitrogen-doped thin films, Appl. Phys. Lett. 59, 3148-3150 (1991)

89. D. Zhou, A. R. Krauss, L. C. Qin, T. G. McCauley, D. M. Gruen, T. D. Corrigan, R. P. H. Chang, and H. Gnaser, Synthesis and electronic field emission of nano-crystalline diamond thin films grown from N2/CH4 microwave plasmas, J. Appl. Phys., 82, 4546-4550 (1997)

90. N. M. Minkovsky, P. H. Cutler, and Z.-H. Huang, Calculation of electronic properties of defects in diamond: Application to electron emission, J. Vac. Sci. Technol. B 14, 2037-2040 (1996)

91. W. Zhu, G. P. Kochanski, S. Jin, and L. Seibles, Electron field emission from chemical vapor deposited diamond, J. Vac. Sci. Technol. B 14, 2011-2019 (1996)

92. W. Zhu, G. P. Kochanski, S. Jin, and L. Seibles, Defect-enhanced electron field emission from chemical vapor deposited diamond, J.Appl.Phys. 78, 2707-2711 (1995)

93. W. Zhu, G. P. Kochanski, S. Jin, L. Seibles, D. C. Jacobson, M. McCormack, and A. E. White, Electron field emission from ion-implanted diamond, Appl. Phys. Lett. 67, 1157-1159(1995)

94. W. N. Wang, N. A. Fox, J. W. Steeds, S. R. Lin, and J. E. Butler, Negative electron affinity observed in boron-doped p-type diamond films by scanning field emission spectroscopy, J.Appl.Phys. 80, 6809-6812 (1996)

95. C. A. Spindt, I. Brodie, L. Humphrey, and E. R. Westerberg, Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones, J. Appl. Phys., 47, 5248-5263 (1976)

96. A. Bousetta, M. Lu, A. Bensaoula, and A. Schultz, Formation of carbon nitride films on Si(100) substrates by electron cyclotron resonance plasma assisted vapor deposition, Appl. Phys. Lett., 65, 696-698 (1994)

97. A. Bousetta, M. Lu, and A. Bensaoula, Physical properties of thin carbon nitride films deposited by electron cyclotron resonance assisted vapor deposition, J. Vac. Sci. Technol. A: Vacuum, Surfaces, and Films, 13, 1639-1643 (1995)

98. В. П. Агеев, В. И. Конов, М. В. Угаров, и С. А. Углов, Применение лазерной искры в метан-содержагцих газовых смесях для химического осаждения углеродных пленок, Известия Академии наук СССР, сер. физическая, 616 1375 (1997)

99. М. Tabbal, A. Ricard, and М. Moisan, X-ray photoelectron spectroscopy of carbon nitride films deposited by graphite laser ablation in a nitrogen postdischarge, Appl. Phys. Lett. 69, 1698-1700 (1996)