Модифицирование поверхности стали низкоэнергетическим ионным облучением перед нанесением углеродного покрытия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Ковалева, Марина Геннадьевна

• Ковалева, Марина Геннадьевна
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ковалева, Марина Геннадьевна

Введение

Глава 1. Физические процессы модифицирования поверхности низ- 9 коэнергетическим ионным облучением перед нанесением тонких пленок. Основные теории и модели

1.1. Процессы модифицирования поверхности ионной бомбардиров- 9 кой и нанесением покрытий. Методы повышения адгезии тонких пленок к подложкам

1.2. Основные физические процессы, происходящие при ионной 34 бомбардировке

1.3. Основные физические модели процессов ионного распыления и 45 имплантации. Методы компьютерного моделирования взаимодействия ион - твердое тело

Выводы к главе

Глава 2. Моделирование и экспериментальное исследование зависи- 75 мостей коэффициента распыления поверхности стали ионами аргона, азота, воздуха, титана и алюминия от энергии ионов

2.1. Образование переходного слоя на границе покрытие - подложка

2.2. Оценочные расчеты коэффициентов распыления в зависимости 78 от энергии ионов, основанные на основных положениях теории распыления Зигмунда

2.3. Компьютерное моделирование процессов распыления и образо- 86 вания радиационных дефектов в результате ионной бомбардировки

2.4. Зависимость коэффициента распыления поверхности стали 90 12Х18Н10Т ионами титана, алюминия, аргона и азота от энергии ионов и дозы ионного облучения, полученная экспериментальным путем

Выводы к главе

Глава 3. Экспериментальное,исследование состава дефектного слоя 95 на поверхности стальной подложки и глубины внедрения ионов титана и алюминия при ионном облучении с помощью Оже-спектроскопии

Выводы к главе

Глава 4. Моделирование радиационно-стимулированной диффузии, 104 учитывающей влияние колебательных возбуждений атомов, вызванных ионным облучением, на коэффициенты диффузии

Выводы к главе 4 ^

Глава 5. Экспериментальное исследование износостойкости угле- 112 родного покрытия в зависимости от дозы ионного облучения

5.1. Результаты экспериментальных исследований износостойкости 112 углеродного покрытия в зависимости от дозы ионного облучения

5.2. Кинетическая модель изнашивания, учитывающая микромеха- 118 нику разрушения материалов, термоактивируемые кинетические процессы и процессы образования радиационных дефектов при ионном облучении

Выводы к главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модифицирование поверхности стали низкоэнергетическим ионным облучением перед нанесением углеродного покрытия»

Актуальность темы. Технология нанесения тонких пленок в вакууме используется в электронике, в точном машиностроении для повышения срока службы деталей путем модифицирования поверхности, в медицине для повышения биологической совместимости имплантатов, а также в нанотехнологии. • Углеродные покрытия, получаемые импульсным вакуумно-дуговым методом наиболее перспективны для применения в этих областях, так как обладают наибольшей твердостью, низким коэффициентом трения и химической инертностью. Однако эффективность применения углеродных покрытий в качестве твердых защитных покрытий в первую очередь определяется адгезионной прочностью их связи с подложкой. Поэтому вопросам повышения прочности адгезионной связи углеродных покрытий с подложкой, на которую они наносятся, посвящено большое количество исследований.

Для обеспечения достаточной прочности адгезии при нанесении углеродного покрытия химических методов очистки поверхности недостаточно, так как твердые пленки обладают высоким уровнем внутренних напряжений сжатия, приводящих к отслаиванию покрытия при достижении определенной толщины. Перспективным методом повышения прочности адгезионной связи покрытий с подложкой является облучение поверхности подложки ионными пучками. Эта операция применятся в технологии электронной промышленности, но как это ни парадоксально, анализ научной литературы показывает, что полного понимания физических процессов, происходящих на подложке и приводящих к повышению адгезионной прочности, пока нет. В частности, в научной литературе нет данных о влиянии дозы ионного облучения, применяемого перед нанесением углеродного покрытия на трибологические характеристики покрытия. Доза или флюенс определяет энергию, приносимую на подложку ионами, которая < расходуется на ее нагрев, распыление поверхностного слоя, внедрение ионов в глубину материала, образование радиационных дефектов. Все перечисленные физические эффекты, в конечном итоге, и обуславливают процесс очистки поверхности перед нанесением покрытия, повышение его адгезионной прочности и, следовательно, износостойкости.

Значительные успехи в понимании явлений, происходящих на поверхности материалов в условиях радиационного воздействия, связаны с теоретическими и экспериментальными исследованиями процессов ионной имплантации полупроводников. Разработаны математические модели и компьютерные программы, позволяющие моделировать процессы образования радиационных дефектов и определять профили залегания легирующего материала в подложке. Однако до сих пор не существует единой теории, объясняющей аномально высокие коэффициенты диффузии ионов при ионной бомбардировке, что требует большого объема экспериментальных исследований при выборе вида ионов, применяемых при облучении, и их энергетических характеристик.

Кроме того, необходимы дополнительные исследования, связанные с влиянием ионного облучения на свойства поверхности (прочностные, триболо-гические, геометрические). Необходимо совершенствование и научное обоснование методов определения адгезионной прочности покрытий и их трибологи-ческих характеристик.

Исходя из вышесказанного, достижение цели поставленной в данном исследовании, возможно при решении ряда взаимосвязанных научных задач теоретического и экспериментального характера, что и определяет актуальность и научную ценность исследований в данном направлении.

Цель работы. Комплексное исследование и анализ физических процессов низкоэнергетического ионного облучения поверхности стали, применяемого перед нанесением углеродного покрытия. Определение дозы ионного облучения, необходимой для повышения его износостойкости.

Научная новизна полученных результатов. 1. Установлено, что ионное распыление (травление) поверхности ускоренными ионами газов и металлов имеет принципиальное отличие, а именно: при распылении поверхности ионами газов преобладает процесс травления поверхности. При распылении ионами металлов необходимо учитывать процесс ионного легирования поверхности ионами металла. Следовательно, с учетом полученных результатов, целесообразно проводить ионное травление поверхности в два этапа:

• Травление ионами газов (аргона, азота) для удаления дефектного слоя;

• Травление ионами металла с образованием переходного адгезионного слоя.

При обратной последовательности существует опасность образования соединений на основе ионов металлов и адсорбированного газа в поверхностных слоях подложки на начальном этапе.

2. Предложено объяснение полученных экспериментально аномально высоких значений коэффициентов диффузии по сравнению с теоретически рассчитанными на основании положений модели радиационно-стимулированной диффузии, учитывающей влияние колебательных возбуждений атомов, вызванных ионным облучением, на коэффициенты диффузии. Это позволило сделать вывод о том, что при ионной бомбардировке основной вклад вносит радиацион-но-стимулированная диффузия, вызванная генерацией радиационных дефектов, а также квантово-механическими процессами, характеризующимися возникновением состояния микроскопической неравновесности, связанного с отклонением функции распределения атомов по энергии колебаний от термодинамически равновесной при радиационном воздействии.

3. Получена экспериментальная зависимость износостойкости углеродного покрытия от дозы предварительного ионного облучения. Предложено объяснение полученных экспериментальных результатов на основании кинетической термофлуктуационной теории прочности, основанной на представлениях микромеханики разрушения материалов и математическом аппарате кинетической термофлуктуационной теории прочности, но с учетом процессов образования радиационных дефектов при ионной бомбардировке, влияющих на прочностные свойства подложки.

4. Полученные в работе научные результаты использованы в патенте РФ №2207544 приоритет изобретения - 15 апреля 2002 г. на «Способ определения адгезии пленки к подложке».

Практическая ценность работы.

Результаты экспериментальных исследований, полученные в работе, расширяют представления о закономерностях воздействия ионного облучения на свойства поверхности стали, что может быть использовано для совершенствования технологии нанесения тонких углеродных пленок. Полученные в работе данные могут быть использованы для разработки методов повышения и измерения адгезии пленок к подложке и расширения области применения углеродных покрытий.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения:

1. Результаты моделирования и экспериментальных исследований зависимости коэффициента распыления поверхности стали ионами аргона, азота, титана и алюминия от энергии ионов.

2. Результаты экспериментальных исследований с помощью Оже-спектроско-пии состава дефектного слоя на поверхности стальной подложки и глубины внедрения ионов титана и алюминия при ионном облучении.

3. Результаты расчетов коэффициентов диффузии на основе теории радиаци-онно-стимулированной диффузии, учитывающей влияние колебательных возбуждений атомов, вызванных ионным облучением.

4. Результаты экспериментальных исследований износостойкости углеродного покрытия в зависимости от дозы ионного облучения. Объяснение полученных экспериментальных результатов на основании кинетической термо-флуктуационной теории прочности, основанной на представлениях микромеханики разрушения материалов и математическом аппарате кинетической термофлуктуационной теории прочности, но с учетом процессов образования радиационных дефектов при ионной бомбардировке.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были представлены на следующих научно-технических конференциях:

• Научно-практическая конференция материаловедческих обществ России по проблеме "Создание материалов с заданными свойствами: методология и моделирование". - М.: МИФИ, 22 - 26 ноября, 2004.

• Международная молодежная научная конференция "XXXI Гагаринские чтения". -М.: МАТИ, 5-10 апреля, 2005.

• XV Петербургские чтения по проблемам прочности. - СПб., 12-14 апреля, 2005.

• VI Международная научно-практическая конференция "Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов в машиностроении". - Харьков: ННЦ ХФТИ, 16-20 мая, 2005.

• XLIV Международная конференция "Актуальные проблемы прочности". -Вологда: ВоГТУ, 3-7 октября, 2005.

• Международная школа-конференция молодых ученых "Физика и химия на-номатериалов". - Томск: Томский государственный университет, 13-16 декабря, 2005.

• Международная молодежная научная конференция "XXXII Гагаринские чтения". - М.: МАТИ, 4-8 апреля, 2006.

Публикации. Основные результаты работы опубликованы в четырех статьях, одном патенте на изобретение и восьми тезисах докладов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения. Полный объем работы составляет 153 страницы машинописного текста.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Ковалева, Марина Геннадьевна

Выводы к главе 5

При таком подходе можно следующим образом объяснить полученные экспериментальные результаты:

• прочность подложки определяющим образом влияет на износостойкость покрытия и доза ионного облучения изменяет этот параметр следующим образом: увеличивает прочностные свойства поверхности образца за счет удаления дефектного слоя при величине ускоряющего напряжения 2,5 кВ и дозе ионного облучения порядка 200 - 250 Дж/см и приводит к уменьшению прочностных свойств поверхности стального образца при превышении этой дозы в результате образования избыточного количества радиационных дефектов и их коалесценции в микропоры и трещины.

• увеличение ускоряющего напряжения до 5 кВ интенсифицирует процесс генерации и накопления радиационных дефектов, что не позволяет достигнуть максимального значения износостойкости в результате разупрочнения материала подложки.

1. Получены экспериментальные зависимости коэффициента распыления поверхности стали 12Х18Н10Т ионами титана, алюминия, аргона и азота от энергии ионов и дозы ионного облучения. Установлено, что ионное распыление (травление) поверхности ускоренными ионами газов и металлов имеет принципиальное отличие, а именно: при распылении поверхности ионами газов преобладает процесс травления поверхности. При распылении ионами металлов необходимо учитывать процесс ионного легирования поверхности ионами металла.

2. По результатам Оже-спектроскопии установлено, что глубина залегания атомов титана и алюминия составляет примерно 2000 ангстрем. Это свидетельствует о том, что радиационно-стимулированная диффузия имплантированных атомов позволяет достичь больших глубин залегания внедренных атомов, чем термически стимулированная диффузия.

3. Предложено объяснение полученных экспериментально аномально высоких коэффициентов диффузии по сравнению с теоретически рассчитанными на основании положений модели радиационно-стимулированной диффузии, учитывающей влияние колебательных возбуждений атомов, вызванных ионным облучением, на коэффициенты диффузии.

4. Получена экспериментальная зависимость износостойкости углеродного покрытия от дозы ионного облучения, предложено объяснение полученных результатов на основании кинетической термофлуктуационной теории прочности, основанной на представлениях микромеханики разрушения материалов и математическом аппарате кинетической термофлуктуационной теории прочности, но с учетом процессов образования радиационных дефектов при ионной бомбардировке, влияющих на прочностные свойства подложки.

5. Установлено, что доза ионного облучения влияет на прочностные свойства подложки. Ионное облучение при ускоряющем напряжении 2,5 кВ с дозой порядка 200 - 250 Дж/см2 увеличивает прочностные свойства поверхности образца за счет удаления дефектного слоя, а при превышении этой дозы приводит к уменьшению прочностных свойств поверхности стального образца в результате образования избыточного количества радиационных дефектов и их коалесценции в микропоры и трещины.

6. Получен патент РФ № 2207544 на «Способ определения адгезии пленки к подложке», в котором использованы основные экспериментальные результаты работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ковалева, Марина Геннадьевна, 2006 год

1. Robertson J. Mechanical properties and structure of diamond-like carbon // Diamond and related materials. 1992. - V. 2. - P. 396-406.

2. Трахтенберг И.Ш., Плотников C.A. и др. Сочетание ионной имплантации и напыления алмазоподобных покрытий для поверхностного упрочнения металлов: Сборник трудов конференции. 8-10 февраля 1994 г. Томск, 1994. -Т. 2. - С. 13-125.

3. Gorpinchenko S.D., Trakhtenberg I.Sh. and other. Breakdown of a-C coatings on ion-implantation modified metal alloys with jet of abrasive particles // Diamond and Related Materials. 1994. - V. 3. - P. 779-782.

4. Gioia G., Ortiz M. Delamination of compressed thin films // Adv. Appl. Mech. -1997.-№33.-P. 119-192.

5. Windischmann H. Intrinsic stress is sputter-deposited thin films // Crit. Rev. Solid state Mater. Sci. 1992. - V. 17. - P. 547-596.

6. Chopra K.L. Thin Film Phenomena. 1969. - McGraw-Hill, New York.

7. Teschke O., Kleinke M.U. Stability criteria for buckling of thin anodic films on aluminium // Thin Solid Films. 1993. - V. 226. - P. 74-81.

8. Trigo J.F., Elizalde E., Sanz J.M. Optical properties of Zr films grown under ion bombardment // Thin Solid Films. 1993. - V. 228. - P. 100-104.

9. Yelon, A. And Voegeli, O. An unusual example of epitaxial growth. "Single-Crystal Films" (M.H. Francombe and H. Sato, eds.), 1964, pp. 321-338. Perga-mon, New York.

10. O.Hutchinson J.W., Thouless M.D., Liniger E.G. Growth and configurational stability of circular, buckling-driven film delamination // Acta Metall. Mater. 1992. -V. 40.-P. 295-308.

11. Jordan D. W. and Faber К. T. X-ray residual stress analysis of a ceramic thermal barrier coating undergoing thermal cycling // Thin Solid Films. - 1993. - V. 235. -P. 137-141.

12. Jou J. H. and Chung C. - S. Mechanical characteristic of aluminium thin films on silicon and gallium arsenide // Thin Solid Films. - 1993. - V. 235. - P. 149-155.

13. Twing P.C., Page T.F. The temperature-variant hardness response of duplex TBCs // Thin Solid Films. 1993. - V. 236. - P. 219-224.

14. H.Wagner W., Rauch F., Feile R., Ottermann C., Bange K. Compaction of tungsten oxide films by ion-beam irradiation // Thin Solid Films. 1993. - V. 235. -P. 228-235.

15. Hoffman R.W. The mechanical properties of thin condensed films // Phys. Thin Films. 1966. -V. 3. - P. 211-273.16.d"Heurle F.M. Aluminium films deposited by rf sputtering // Metall. Trans. -1970.-V. l.-P. 725-732.

16. Haghiri-Gosnet A.M., Ladan F.R., Mayeux C., Launois H. Stresses in sputtered tungsten thin films // Appl. Surf. Sci. -1989. V. 38. - P. 295-303.

17. Vink T.J., van Zon J.B.A.D. Stress in sputtered Mo thin films: The effect of the discharge voltage // J. Vac. Sci. Technol. V. 9. - P. 124-132.

18. Трахтенберг И.Ш. Служебные свойства и технологические аспекты напыления упрочняющих алмазоподобных покрытий (АЛЛ): Сборник докладов ISTFE-15. Харьков, Украина. - 2003, с. 189.

19. Майссел Л., Глэнг Р. Технология тонких плёнок. М.: Советское радио, 1977.

20. Борисов С. Ф. Межфазная граница газ твердое тело: структура, модели, методы исследования: Учебное пособие. - Екатеринбург, 2001.

21. Углов А.А., Анищенко JIM., Кузнецов С.Е. Адгезионная способность пленок. М.: Радио и связь, 1987. - С. 62,104.

22. Cawley R.H.A. // Chem. Ind. 1953. -V. 45. - P. 1205.

23. Упит Г.П., Варченя C.A. Адгезионная активность ювелирных поверхностей кремния к металлам // Активная поверхность твердых тел. 1976. - С.25-27.

24. Шульман А.Р., Фридрихов С.А. Вторично-эмиссионные методы исследования твердого тела. М.: Наука, 1977. - 551 с.

25. Лифшиц В.Г. Электронная спектроскопия и атомные процессы на поверхности кремния. М.: Наука, 1985. - 200 с.

26. Luth Н. Surfaces and Interfaces of Solids, Second Edition, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1993. -487 p.

27. Kwang-Ryeol Lee, Kwang Yong Eun, Inyoung Kim. Design of W buffer layer for adhesion improvement of DLC films on tool steels // Thin Solid Films. 2000. -V. 377-378.-P. 261-268.

28. Liu L.M., Wang S Q. and Ye H.Q. Adhesion of metal-carbide/nitride interfaces: Al/TiC and Al/TiN // Condens. Matter. 2003. - V. 15. - P. 8103-8114.

29. Huang R.F., Chan C.Y., Lee C.H. Wear-resistant multilayered diamond-like carbon coating prepared by pulse biased arc ion plating // Diamond and Related Materials.-2001.-V. 10.-P. 1850-1854.

30. Chang Q. Sun, Y. Q. Fu. Improving diamond-metal adhesion with graded TiCN interlayers // J. Appl. Phys. 2002. - V. 91. - №4 - P. 2051-2054.

31. Hou Q.R., Gao J. Enhanced adhesion of diamond-like carbon films with a composition-graded intermediate layer // Appl. Phys. 1999. - A 68. - P. 343-347.

32. Voevodin A.A., Capano M.A., Laube S.J.P., Donley M.S., Zabinski J.S. // Thin Solid Films.- 1997.-V. 298.-P. 107.

33. Kurihara K., Sasaki K., Kawarada M., Goto Y. // Thin Solid Films. 1992. -V.212.-P. 164.

34. Стрельницкий B.E. Исследование алмазоподобных форм углерода и получение покрытий на их основе при конденсации плазмы в вакууме: Дис. . канд. физ.-мат наук. Харьков, 1980.

35. Коваленко В.В., Упит Г.П. Влияние ионного облучения на адгезию металлических конденсатов к стеклу // ФИХОМ. 1984. - №2. - С. 70.

36. Turos A., van der Weg W.F., Sugurd D., Mayer J.W. Change of surface composition of Si02 layers during sputtering // J. Appl. Phys. 1974. - V.45. - № 6. -P. 2777.

37. Bach H. Application of ion sputtering in preparing glasses and their surface layers for electron microscope investigations // J. Non-Cryst. Solids. 1970. - V. 3. -№1. -P.l.

38. Carter G., Armour D.G. The interaction of low energy ion beams with surface //Thin Solid Films. 1981. - V.80. - № 1. - P. 13.

39. Jorgenson, G.J. and G.K. Wehner, Trans. 10th AVS Symp. 1963. - p.388, The Mecmillan Company, New York, 1964.

40. Анищенко JI.M., Кузнецов C.E., Яковлева В.А. Влияние параметров обработки диэлектрических подложек в плазме тлеющего разряда на адгезию металлических покрытий // ФиХОМ. 1984. - № 5. - С. 85.

41. Mattox D.M. Surface cleaning in thin film adhesion // Thin solid Films. 1978. -V. 53.-P. 81.

42. Franks J., Stuart P.R., Withers R.B. Ion enhanced film bonding // Thin solid Films.- 1979.-V. 60.-P. 231.

43. Дороднов A.M., Петросов В.А. О физических принципах и типах вакуумных технологических плазменных устройств // ЖТФ. -1981. Т. 51.-№3. - С. 504.

44. Mattox D.M., McDonald J.E. Interface formation during Thin Film Deposition //J.Applied Physics. 1963. - V. 34. - P. 2495.

45. Берштейн B.A., Зайцев В.П., Никитин B.B., Жаров В.А. О действии тлеющего разряда на поверхность стекла // Физика и химия обработки материалов. -1979.-№4.-С. 147-150.

46. Анищенко JI.M., Виленский А.Р., Кузнецов С.Е. Выбор параметров тлеющего разряда для очистки подложек // Приборы, средства автоматизации и системы управления. 1982. - Т.1. - Вып. 10. - С. 25-26.

47. Анищенко JI.M., Кузнецов С.Е., Яковлева В.А. Влияние параметров тлеющего разряда на адгезию пленочных покрытий // Физика и химия обработки материалов. 1984. - №6. - С. 32-34.

48. Holland L. Substrate Treatment and Film Deposition in Ionized and Activated Gas // Thin Solid Films. 1975. - V. 27. - P. 185-203.

49. Coad J.P. The effect of substrate heating and ion cleaning on thick film adhesion. //Vacuum. 1981. - V. 31.-№ 8/9. - P. 365.

50. Holland L. Treating and passivating vacuum system and components in cold cathode discharge // Vacuum. 1976. - V. 26. -№3.-P. 97.

51. Ройх И.Л., Жаров В.А. Особенности адгезии вакуумно-осажденных слоев окислов к стеклу и ситаллу после обработки их поверхности в тлеющем разряде // ФИХОМ. 1976. - № 6. - С. 140.

52. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. Атомиздат, 1968.

53. Спивак Г.В., Юрасова В.Е., Кленова А.И., Власова Т.И. О выявлении структуры материалов бомбардировкой газовыми ионами // ФММ. 1959. - №7. -С. 893.

54. Спивак Г.В., Юрасова В.Е., Прилежаева И.Н., Правдина Е.К. О процессах на поверхности металла при катодном распылении // Изв. АН СССР. 1956. -Сер. Физ. - № 20. - С. 1184.

55. Ивановский Г. Ф., Петров В. И. Ионно-плазменная обработка материалов. -М.: Радио и связь, 1986. С. 232.

56. Carlow R. Graham. The evolution of rotating silicon surfaces during ion bombardment// Scanning Microscopy. 1998. - Vol. 12. - No. 1. - P. 31-41.

57. Carter G. The physics and applications of ion beam erosion // J. Phys. D: Appl. Phys. -2001. V. 34.-P. 1-22.

58. Белоус B.A. Разработки ННЦ ХФТИ в области ионно-плазменных обработок поверхности конструкционных материалов (обзор) // Сборник трудов Харьковской научной ассамблеи. Харьков, 2003. - С.60-73.

59. Аксенов И.И., Андреев А.А. и др. Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме // УФЖ. 1979. - Т. 24. - № 4. - С. 15-525.

60. Аксенов И.И., Хороших В.М. Потоки частиц и массоперенос в вакуумной дуге. М.: ЦНИИАтоминформ, 1984.

61. Белоус В.А., Картмазов Г.Н., Миронов В.В., Леонов С.А., Павлов B.C. Пористость конденсата хрома, получаемых из плазмы вакуумной дуги // ВАНТ. 1998. Вып. 3(69), 4(70). - С. 143-145.

62. Гребенюк В.Ф., Рудаков В.И. Ионно-плазменная технология упрочнения деформирующего инструмента // Вестник ОГУ. 2003. - № 5. - С. 137-140.

63. Солодухин И.А., Ходасевич В.В., Углов В.В., Приходько Ж.Л. Модификация свойств покрытия TiN и переходного слоя TiN/подложка // Вакуумная техника и технология. 2002. - Т. 12. - № 2. - С. 95-98.

64. Courtev J., Pascova R., Weibmantel E. // Vacuum. 1997. - V. 48. - №1. - P. 7.

65. Hintermann H.E. // J. Vac. Sci. Technol. 1984. - В 2. - №4. - P. 816.

66. Khodasevich V.V., Solodukhin I.A., Uglov V.V., Hartmann J., Hammeri C., Rauschenbach B. // Surf. Coat. Technol. 1998. - V. 98. - P. 1433.

67. Zalar A., Hoffman S., Pimentel F. // Vacuum. 1995. - V. 46. - № 8-10. -P.1077.

68. Беграмбеков Л.Б. Модификация поверхности твердых тел при ионном и плазменном воздействии: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2001.

69. Wehner G.K. Cone formation as a result of whisker growth on ion bombarded metal surface // J.Vac. Sci. Technol. 1985. - A3(4). - P. 1821-1835.

70. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р.Бериша. М.: Мир, 1986. Вып. 2.

71. Беграмбеков Л.Б. Эрозия и трансформация поверхности при ионной бомбардировке // Итоги науки и техники. Сер. Пучки заряженных частиц. - 1993. -Т. 7.-С. 4-57.

72. Parilis E.S., Kishinevsky L.M., Turaev N.Y., Baklitzky В.Е., Umarov F.F., Ver-legen V.K., Nizhnaya S.L. and Bitensky J.S. Atomic collisions on solid surfaces. -North-Holland, Amsterdam, 1993.

73. Biersack J.P. and Eckstein W. // Appl. Phys. A 1984. - V. 4 - P.73.

74. Sigmund P. Teory of Sputtering. Part 1. Sputtering of amorphous and polycrisnalline targets // Phys. Rev. 1969. - V. 124. - P. 383-416.

75. Х. Риссел, И. Руге. Ионная имплантация. М.: Наука, 1983.

76. Buttlar. Н. Einfurang in die Grundlagen der Kemphysik. Frankfurt, 1964.

77. Goldstein. H. Classical Mechanics. Reading, Mass., 1956.

78. Kinchin G.H., Pease R.S. // Rep. Progr. Phys. 1995. - V. 18. - P 1.

79. Uhlmann S. Untersuchung der Effekte niederenergetischen Ionen Beschusses in Kohlenstoffe und Siliziumsystemen auf der Grundlage von Molekulardynamik Simulationen//Diss. Thechnichen Universitat Chemnitz - Zwickau. - 1977. -S.116.

80. Броудай И., Меррей Дж. Физические основы микротехнологии /Пер. с англ. -М.: Мир, 1985.

81. Технология тонких пленок: Справочник /Пер. с англ.; Под ред. М.И. Елин-сона, Г. Г. Смолко. М.: Сов. Радио, 1977. Т. 1.

82. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1979.

83. Спивак Г.В., Юрасова В.Е., Кленова А.И., Власова Т.А. О выявлении структуры материалов бомбардировкой газовыми ионами // Физика металлов и металловедение. 1959. - №7. - С. 893.

84. Шалаев А. М. Радиационно-стимулированная диффузия в металлах. М.: Атомиздат, 1972. - 148 с.

85. Индембон В.Л. Новая гипотеза о механизме радиационно-стимулированных процессах // ПЖТФ. 1979. - Т. 5. - Вып. 8. - С. 489-492.

86. Gieb М., Heieck J., Schule W. // J. Nuc. Mat. 1995. - V. 225. - P. 85-96.

87. Лущик Б., Витол И.К., Эланго М.А. // УФН. 1977. - Т. 122. - С. 223-251.

88. Эланго М.А. Элементарные неупругие радиационные процессы. -М.: Наука,1988.- 150 с.

89. Мак В.Т. // ЖТФ. 1993. - Т. 63. - Вып. 3. - С. 173-176.

90. Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М., Черняева Т.П. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев: Наук. Думка, 1988 - 296 с.

91. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла /Пер. с англ. М.: Мир, 1976. - 506 с.93 .McCracken G.M. The behavior of surface under ion bombardment // Rep. Prog. Phys. 1975. - V. 38. - № 2. - P. 241-327.

92. Tsong I.S.T., Barber D.J. Review: Sputtering mechanisms for amorphous and polycrystalline solids // J. Mater. Sci. 1973. - V. 8. - № 1. - P. 185-198.

93. Данилин B.C., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. -М.: Энергоатомиздат, 1987. С. 89

94. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Ионное травление микроструктур. М.: Сов. радио, 1979. - 104 с.

95. Yurasova V.E., Eltecov V.A. Models of Single Crystal Sputtering // Vacuum. -1982.-V. 32.-№7.-P. 399-342.

96. Almen 0., Bruce G. // Nucl. Instr. Methods. 1961. - V. 11. - P. 279; Almen O., Bruce G. // Nucl. Instr. Methods. - 1961. - V. 11. - P. 257.

97. Tompson M.V., Nelson R.S. // Phil. Mag. 1962. - V. 84. - №7. - P. 2015.

98. Hippel, A. // Ann. Physik. 1926. - V. 81. - P. 1043;

99. Townes, С. H. //Phys. Rev. 1944. -V. 65. - P. 310.

100. Seeliger R., Sommermeyer K. Bemerkung zur Theorie der Kathodenzer-taubung // Z. Phys. 1935. - V. 93. - P. 692.

101. Wehner, G. K. // Appl.Phys. 1954. - V. 25. - P. 270.

102. Keywell, F. // Phys. Rev. 1955. - V. 97. - P. 1611.

103. Rol R.K., Fluit, J. M. Kistemaker // J. Physica. 1960. - V. 26. - P. 1009.

104. Rol R.K., Fluit Y.M. Kistemaker. // Y. Physica. 1960. - V. 26. - №11. - P. 1000.

105. Pease R.S. // Rendiconti STF. 1960. - V. 18. - P. 158.

106. Goldman D.T, Simon A. // Phys. Rev. 1958. - V.l 1. - №2. -P. 383.

107. Sigmund P. // Phys. Rev. 1969. - V. 184. - №2. - P. 383.

108. Harrison D.E. // J. of Chem. Phys. 1960. - V. 32. - №5. - P. 1473.

109. Lindhard J, Scharff M. // Phys. Rev. -1961. V. 124. - P. 128.

110. Плетнев B.B., Тельковский В.Г. Материалы восьмой всесоюзной конференции по взаимодействию атомных частиц с твердым телом. М.: Энерго-атомиздат- 1987. - 179 с.

111. Goldman D.T., Simon А. // Phys. Rev. 1958. - V. III. - P. 383.

112. Lindhard J., Scharff M. // Phys. Rev. -1961. V. 124. - P. 128.

113. Bersich R., Sigmund P. Weissman R. // About the mechanism of sputtering with Light ions the keV-energy Region. 1973. - IPP 9/13 Max-Planck-Institut, FRG.

114. Weismann R., Sigmund P. // Rad. Eff. 1973. - V. 19. - P. 7.

115. Roth J., Bondansky J., Ottenberger W. Data on Low Energy Light Ion Sputtering 9/26, Max Planck Inst., FRG, 1979.

116. Berisch R., Maderlechner G., Scherrer D.M.U. et. al. // J. Appl. Phys. 1978. -№4.-P. 46-63.

117. Thompson M.W., Nelson R.S., Farmery B.W. Properties Reactor Mater and Effects Radiat. Damage, 1962. P. 98.

118. Seitz F., Koheler I. // Solid State Phys. 1956. - V. 2. - P. 305.

119. Бринкман Д.А. Действие ядерных излучений на структуру и свойства металлов и сплавов. -М.: Наука, 1957. 300 с.

120. Kelly R: Proc. 1-st Conf. on ion Beam modification of Materials. Budapest, Hungary, 1978.-P. 1476.

121. Гусева М.И., Иванов C.M., Мансурова A.H. и др. // Поверхность. Физика. Химия. Механика. 1986. - Т. 4. - С. 97-101.

122. Roth J, Bondansky J., Wolkson K.L./ / J. Nucl. Mat. 1982. - V. 11. - № 12. -P. 775.

123. Ваулин Е.П., Георгиева Н.Е., Мартыненко Т.П. // Физика плазмы. -1981. -вып. 7. -№ 2. С. 437.

124. Silsbee R.H. // J. Appl. Phys. 1960. - V. 30. - P. 1246.

125. Lehman C, Leibfried G. // Z. Phys. 1960. - V. 30. - P. 1388.

126. Молчанов B.A., Телысовский В.Г., Чичеров B.M. // ДАН СССР. 1961. -Т. 137.-С. 58.

127. Yurasova В.Е., Eltecov V.A. // Rad. Effects. -1981. №4. - p.56.

128. Мартыненко Ю.В., Рязанов А.И., Фирсов О.Б., Явлинский Ю. Вопросы теории плазмы: Т. 12. М.: Энергия, 1981. - 310 с.

129. Физика радиационных явлений и радиационное материаловедение / Под ред. A.M. Паршина, И.М. Неклюдова, Н.В. Камышанченко. М., 1998. - С. 277.

130. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: Учебник для вузов /И.И. Беркович, Д.Г. Громаковский; Под ред. Д.Г. Грома-ковского. Самара: Самар. гос. техн. ун-т., 2000. - 268 с.

131. Крагельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

132. Алехин В.П. Физика прочности и пластичности поверхностных слоев материалов. М.: Наука, 1983. - 280 с.

133. Ханин М.В. Механическое изнашивание материалов. М.: Изд. стандартов, 1984. - 152 с.

134. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и износостойкость металла. -М.: Машиностроение, 1982. 212 с.

135. Хрущев М.М., Бабичев М.А. Исследование изнашивания металлов. М.: Изд. АН СССР, 1960. - 351 с.

136. Крагельский И.В., Добычин Н.М., Камбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977. - 526 с.

137. Боуден Ф.П., Тейбор Д. Трение и смазка. М.: Машгиз; 1960. - 542 с.

138. Fleischer G., Groges Н., Thum Н. Verscheiss und zukerlassiqkit. Veb Verlag Technik. Berlin, 1980. 244 p.

139. Проников А.С. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978. - 591 с.

140. Марченко Е.А. О природе разрушения поверхности металлов при трении. -М.: Наука, 1979.- 118 с.

141. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

142. Журков С.Н., Бетехтин В.И., Бахтибаев А.Н. Временная и температурная зависимости прочности монокристаллов. // ФТТ. 1969. - № 3. - Т.П. -С.690.

143. Основы трибологии / Под ред. А.В. Чичинадзе. М.: Наука и техника, 1995. - 774 с.

144. Hamaguchi S. Modeling and simulation methods for plasma processing //IBM Journal of R&D. 1999. - V. 43. - Nos. K.

145. Nastasi M., Mayer J.W., Hirvonen J.K. Ion-Solid Interactions: Fundamentals and Applications, Cambridge University Press. Cambridge, 1996.

146. Ziegler J.F., Biersack J.P., Littmark U. The Stopping and Range of Ions in Solids. Pergamon Press, New York, 1985.

147. Allen M.P., Tildesley DJ. Computer Simulation of Liquids. Oxford University Press, New York, 1987.

148. Shapiro M.H., Tombrello T.A. Simulation of core excitation during cluster impacts // Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68. - P. 1613.

149. Белащенко Д.К. Компьютерное моделирование некристаллических веществ методом молекулярной динамики // Соросовский образовательный журнал. №8. - Т.7. - 2001. - С.44-50.

150. Лагарьков А.Н., Сергеев В.М. Метод молекулярной динамики в статистической физике // УФН. 1978. - Т. 125. - Вып. 3. - С. 409-448.

151. Ihara S., Itoh S., Kitakami J. Mechanism of cluster implantation in silicon: A molecular dynamic study // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - № 16. - P. 1073610744.

152. Холмуродов Х.Т., Алтайский МБ., Пузынин И.В. Методы молекулярной динамики для моделирования физических и биологических процессов // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. - Т. 34. - Вып. 2. - С.474-515.

153. Cheng Н.-Р. Cluster-surface collisions: Characteristics of Xe55 and C2o-Si 111. surface bombardment // J. Chem. Phys. - 1999. - V. 111. - № 16. - P.7583-7592.

154. Qi L., Young W.L., Sinnot S.B. Effect of substrate reactivity on the nucleation of hydrocarbon thin film through molecular-cluster beam deposition //Surf. Sci. -1999.-V. 426.-P. 83.

155. Garrison B.J., Kodali P.D.S., Srivastava D. Modeling of surface processes as exemplified by hydrocarbon reactions // Chem. Rev. 1996. - V. 96. - P. 13271341.

156. Pranevicius L. Structure and properties of deposits grown by ion-beam-activated vacuum deposition techniques// Thin Solid Films. 1979. - V. 63. -№1. - P. 77.

157. Carter G., Armour D.G. The interaction of low energy ion beams with surface // Thin Solid Films. 1981. - V.80. - № 1. - P. 13.

158. Волин Э.М. Ионно-плазменные методы получения износостойких покрытий (Обзор зарубежной литературы за 1979-1983 гг.) // Технология легких сплавов. 1984. - № 10. - С. 23.

159. Третьяков И.П., Верещака А.С. Режущие инструменты с износостойкими покрытиями. -М.: Машиностроение, 1986.

160. Lindhard J., Scharff М;, Schctt Н.Е. Kgl. Danske, Videnscab Selskab // Mat. Fys. Medd. 1963. - V. 33. - № 14. - P. 33-48.

161. Никоненко В.А. Математическое моделирование технологических процессов: Моделирование в среде MathCAD: Практикум / Под ред. Г.Д. Кузнецова. -М.: МИСиС, 2001.-48 с.

162. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. II. Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности: Пер. с анг. / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1986. - С. 36.

163. Taglauer Е., Heiland W. In: Proc. Symp. On Sputtering eds. P. Varga, G. Betz. F.P.Viehbock, Perchtoldsdorf/Vienna, 1980, p.423.

164. Nelson G.C. // J. Vac. Sci. Teclrn. 1976. V. 13. - P. 974.

165. Nelson G.C., Bastasz R. // J. Vac. Sci. Techn. 1982. - V. 20 - P. 498.

166. Liau Z.L., Brown W.L., Homer R., Poate J.M. // Appl. Phys. Lett. 1977. -V.30.-P.626.

167. Poate J.M., Brown W.L., Homer R., Augustynaik W.M., Mayer J.W., Tu K.N., van der Weg W.F. // Nucl. Instrum. Methods. 1976. - V. 132. - P. 345.

168. Kim K.S., Baitinger W.E., Amy J.W., Winograd N. // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1974. - V. 5. - P. 351.

169. Bastasz R., Bondansky J. In: Proc. Symp. On Sputtering eds. P. Varga, G. Betz. F.P.Viehbock, Perchtoldsdorf/Vienna. - 1980. - P. 430.

170. Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии /Пер. с англ. М.: Мир, 1985.-496 с.

171. Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1982. - 608 с.

172. Еловиков С.С. Электронная спектроскопия поверхности и тонких пленок: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГУ, 1992. - 94 с.

173. Анализ поверхности методами оже и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха. - М.: Мир, 1987. - 600 с.

174. Еловиков С.С. Оже-электронная спектроскопия // Соросовский образовательный журнал. 2001. - №2. - Т.7. - С. 82 - 88.

175. Зеленский В.Ф., Неклюдов И.М., Черняева Т.П. Радиационные дефекты и распухание металлов. Киев: Наук. Думка, 1988. - С. 48.

176. Степанов В.А. Радиационно-стимулированная диффузия в твердых телах // ЖТФ. Т. 68. - № 8. - 1998. - С. 67-72.

177. Кирсанов В.В. Радиационные дефекты и связанные с ними эффекты //Соросовский образовательный Журнал. 2001. - Т.7. - №10. - С.88 - 94.

178. Ахиезер И.А., Давыдов JI.H. Введение в теоретическую радиационную физику металлов и сплавов. Киев: Наук. Думка, 1985. - 144 с.

179. Batnagar P.L., Gross Е.Р., Krook М. // Phys. Rev. 1954. - Vol. 94. - P.511-515.

180. Gross E.P., KrookM. //Phys. Rev. 1956. - Vol. 102. - P. 593-596.

181. Corbett J.W., Bourgoin J.C. Point Defects in Solids. Vol. 2. Semiconductors and Molecular Crystals / Ed. J.H. Crawford, L.M. Slifkin. New York; London: Plenum Press, 1975. P. 1-161.

182. Маслов А.И., Дмитриев Г.К., Чистяков Ю.Д. // ПТЭ. 1985. - № 3. - С. 146-149.

183. Громаковский Д.Г. Система понятий и структура моделей изнашивания // Трение и износ. 1997. - Т. 18. - № 1. - С. 12.

184. Журков С.Н., Бетехтин В.И., Бахтибаев А.Н. Временная и температурная зависимости прочности монокристаллов. // ФТТ. 1969. - Т. 11. - № 3. - С. 690.

185. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974. - 560 с.

186. Регель В.Р., Слуцкер А.И. О кинетике механического и электрического разрушения / К 90-летию С.Н. Журкова. СПб.: Изд-во ФТИ РАН, 1995. - С. 14-20.

187. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. М.: Наука, 1985.

188. Biersack J.P., Ziegler J.F. in: Ion Implantation Techniques, ed. By H. Russell and H.Glawicshnig, Springer Ser. Electrophys. 10, Springer, Berlin, Heidelberg. -1982. P. 122.