Осаждение тонких пленок из абляционной плазмы, генерируемой на мишени при воздействии мощного ионного пучка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.20, кандидат физико-математических наук Закутаев, Александр Николаевич

• Закутаев, Александр Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Закутаев, Александр Николаевич

Содержание

Введение

Глава 1. Обзор методов получения тонких пленок

1.1. Применение тонких пленок в современной технике

1.2. Методы нанесения тонких пленок

1.3. Импульсные методы осаждения тонких пленок

1.4. Особенности роста пленок в условиях непрерывной и импульсной конденсации

1.5. Выводы

Глава 2. Методика экспериментальных исследований

2.1. Сильноточный ионный ускоритель «Темп»

2.2. Схема процесса осаждения нанесения тонких пленок

2.3. Методы исследования тонких пленок

Глава 3. Процесс абляции мишеней мощным ионным пучком. Энергетические и пространственные характеристики абляционной плазмы

3.1. Поглощение энергии мощного ионного пучка материалом мишени. Пороговая плотность мощности

3.2. Энергетические и пространственные характеристики абляционной плазмы

3.3. Пространственное распределение микрокапельной фракции

3.4. Сохранение стехиометрического состава пленок при абляции композиционных мишеней

3.5. Выводы

Глава 4. Осаждение пленок металлов

4.1. Структура и фазовый состав пленок

4.2. Микродефекты структуры пленок

4.3. Влияние кристаллического состояния мишени на структуру

осаждаемой пленки

4.4. Примесной состав пленок

4.5. Удельная плотность пленок

4.6. Выводы

Глава 5. Алмазоподобные углеродные пленки и пленки нитрида бора

5.1. Выбор параметров осаждения пленок алмазоподобного углерода

5.2. Структура и фазовый состав пленок углерода и нитрида бора

5.3. Образование новых фаз в графите и нитриде бора при облучении МИП

5.4. Свойства алмазоподобных углеродных пленок

5.5. Выводы

Заключение

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Осаждение тонких пленок из абляционной плазмы, генерируемой на мишени при воздействии мощного ионного пучка»

Введение.

Актуальность работы. Успехи в создании источников мощных ион-

6 12 2

ных пучков (МИП) с плотностью потока энергии Ps = 10 - 10 Вт/см открыли широкие возможности для изучения новых физических явлений, происходящих при взаимодействии таких пучков с конденсированными средами, и решения многих задач, имеющих большое научно-техническое значение. В связи с возрастающим интересом к использованию тонких пленок и покрытий в науке и технике научный и практический интерес представляют исследования, связанные с изучением процесса осаждения тонких пленок из абляционной плазмы, генерируемой при взаимодействии

п о

МИП (Ps > 10 Вт/см ) с поверхностью твердого тела.

Существующие методы вакуумного осаждения тонких пленок имеют ряд проблем, связанных с низким коэффициентом использования материала мишени, широкой диаграммой направленности потока осаждаемого материала, несохранением стехиометрического состава при получении композиционных пленок, низкой скоростью осаждения. Многие из этих проблем могут быть решены при помощи предложенного метода осаждения с помощью импульсного МИП. Особенностью данного метода осаждения является использование плотной

см ) абляционной плазмы, имеющей температуру ~ 0,2-2 эВ, узкую направленность и высокую скорость (~10б см/с) распространения, что позволяет реализовать высокоскоростное 0,01-10 см/с) осаждение с дозированной подачей осаждаемого материала. Метод позволяет при использовании широкоапертурных МИП получать покрытия на значительных площадях (>100 см ).

Работы, проводимые в НИИ ядерной физики по использованию МИП для осаждения пленок, явившиеся основой диссертации, начались практически одновременно с работами в других научных центрах: Нагаок-ском технологическом университете (Япония), Лос-Аламосской национальной лаборатории США, Научно-исследовательской лаборатории военно-морского флота США, а на отдельных этапах проводились совместные сравнительные исследования с Лос-Аламосской национальной лабораторией.

Данная работа выполнялась по плану госбюджетных и хоздоговорных работ НИИ ядерной физики: «Создание опытно-промышленного образца источника мощных пучков и его практическое использование» (1993-95 гг., Гос. Per. № 0194.0 007268), «Разработка и исследование им-пульсно-пучковых технологий на основе сильноточных ускорителей» (1996-2000 гг., Гос. Per. № 0197.0 004069), «Обработка материалов мощными ионными пучками» (Соглашение № 1631Q0014-35 между Лос-Аламосской национальной лабораторией и НИИ ЯФ, 1994-95 гг.), по гран-

ту МинВуза «Исследование плазменно-пучкового факела при взаимодействии МИП с мишенью» (1994 г., Гос. Per. № 0194.0 009904).

Целью настоящей работы является исследование возможности использования МИП наносекундной длительности с плотностью мощности 40л

150 МВт/см для осаждения тонких пленок металлов, алмазоподобного углерода, нитрида бора, многокомпонентных пленок.

Научная новизна работы состоит в следующем:

Впервые показано, что МИП наносекундного диапазона с плотно-

л

стью мощности 40-150 МВт/см может использоваться для осаждения на-нокристаллических пленок металлов (W, Та, Mo, Nb, Си) с удельной плотностью сравнимой с плотностью объемных материалов (95-100%).

Впервые показано, что МИП может использоваться для осаждения алмазоподобных углеродных пленок с удельной плотностью 2,1-2,9 г/см3.

Показана возможность осаждения многокомпонентных стехиометри-ческих пленок Y-Ba2-Cu3-07_x, А1203 из абляционной плазмы, генерируемой МИП.

Высокая импульсная скорость осаждения пленок порядка 1 мм/с, достигаемая с помощью МИП, позволяет уменьшить содержание газообразующих примесей (С, N, О) в пленке, даже если осаждение ведется в техническом вакууме (р ~ 10~4—10"5 Topp). При абляции высокочистых мишеней (99,99%) показана возможность получения пленок благородных металлов (Au и др.) несодержащих газовых примесей (Сг < 0,1 ат. %).

Показано, что угловое распределение потока абляционной плазмы с мишени при воздействии МИП наносекундного диапазона с плотностью

о

мощности 90-105 МВт/см является остронаправленным и описывается функцией ~ exp (-n I 0|) с 3<п<4,3 (6 - угол относительно нормали к мишени) для Au, Nb, Pb и ZnS.

Практическая значимость работы определяется тем, что ее результаты могут быть использованы при получении тонких плотных пленок и покрытий металлов (W, Та, Mo, Nb, Си и др.) с нанокристаллической структурой, высокочистых пленок благородных металлов (Au, Pt и др.), композиционных пленок, алмазоподобных углеродных пленок.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Пленки металлов W, Та, Mo, Nb, и Си, получаемые путем абляции мишеней мощным ионным пучком (МИП) наносекундного диапазона с плотностью мощности 40-150 МВт/см , обладают нанокристаллической структурой с размерами кристаллитов, изменяющимися в пределах от единиц до десятков нанометров. Осаждаемые пленки являются макросплош-ными объектами и имеют зеркально-гладкую поверхность независимо от аблируемого металла.

2. Высокая импульсная скорость осаждения пленок порядка 1 мм/с, достигаемая с помощью МИП, позволяет получать пленки с удельной плотностью, близкой к плотности объемного материала, и с низким содержанием газообразующих примесей в пленке, даже если осаждение происходит в техническом вакууме (р ~ 10"4- 10"5 мм рт. ст).

3. С помощью МИП могут быть получены нанокристаллические алмаз и алмазоподобные кубические модификации графита в пленке из углерода; плотность углеродных пленок может достигать 2,1 ч- 2,9 г/см3 (при исходной плотности графитовой мишени 1,67 г/см ).

4. Осаждение пленок из абляционной плазмы, генерируемой МИП, приводит к сохранению стехиометрического соотношения многокомпонентных мишеней У-Ваг-Сиз-С^, AI2O3 в пленках при массопереносе на подложку.

5. Угловое распределение потока абляционной плазмы с мишени при воздействии МИП наносекундного диапазона с плотностью мощности 90105 МВт/см2 имеет узкую направленность (по нормали к поверхности мишени) и может описываться функцией ~ exp (-n I 01 ) с 3<п<4,3 (0 - угол относительно нормали к мишени) для Au, Nb, Pb и ZnS.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на 8, 9, 10, 11 Международных конференциях по мощным пучкам заряженных частиц (Beams '90, Новосибирск; Beams '92, Washington, DC, USA; Beams '94, San Diego, CA, USA; Beams '96, Прага, Чехия); на Зеи Международной конференции по применениям алмазных пленок и родственных материалов (Applied Diamond Conference 1995, Gaithersburg, MD, USA); на IV Всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц (Томск, 1996); MRS Spring Meeting (San Francisco, CA, USA, 1995); MRS Fall Meeting (Boston, MA, USA, 1995); на Международном симпозиуме по исследованию и применениям плазмы (PLASMA '97, Opole, Poland); на Международной конференции по радиационно-термическим эффектам и процессам в неорганических материалах (Томск, 1998); на Международной конференции по металлургическим покрытиям и тонким пленкам (ICMCTP '98, San Diego, CA, USA).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ. На способ нанесения тонких пленок мощным ионным пучком получено авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 162 страницах машинописного текста, иллюстрируется 65 рисунками и 20 таблицами, и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 147 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника», Закутаев, Александр Николаевич

Основные результаты и выводы:

1. МИЛ наносекундного диапазона с плотностью мощности 40 -150 МВт/см2 использован для осаждения тонких пленок металлов (W, Та, Mo, Nb, Си) нанокристаллической структуры, с размерами кристаллитов, изменяющимися в пределах от единиц до десятков нанометров в зависимости от аблируемого металла.

2. Показано, что высокая импульсная скорость осаждения пленок порядка 1 мм/с, достигаемая с помощью МИП позволяет получать пленки металлов (W, Та, Mo, Nb, Си) с удельной плотностью, близкой (95-100%) к плотности объемных материалов.

3. Показано, что высокая импульсная скорость осаждения пленок порядка 1 мм/с, достигаемая с помощью МИП, позволяет уменьшить содержание газообразующих примесей (С, N, О) в пленке, даже если осаждение ведется в техническом вакууме (р ~ 10"4 — 10-5 Topp). Показана возможность получения пленок благородных металлов (Au и др.) несодержащих газовых примесей (Сг <0,1 ат. %) при абляции высокочистых мишеней (99,99%).

4. Показано, что МИП может использоваться для осаждения ал-мазоподобных углеродных пленок с удельной плотностью 2,1-2,9 г/см3 при плотности исходной графитовой мишени 1,67 г/см3.

5. Показано, что в составе углеродных пленок, осажденных на кристаллические подложки из (lOO)MgO, (100)Si наблюдается нанок-ристаллические алмазная (параметр решетки а=0,357 нм) и кубические модификации углерода (а=0,428 нм; 0,5545 нм) с размерами в диапазоне от 25 нм до 125 нм, каплевидной и игольчатой формы. Суммарная объемная доля в пленке кубической и алмазной модификаций графита изменяется в пределах от 0,1 до 10,8 % и при заданной геометрии эксперимента определяющим образом зависти от кристаллической структуры подложки.

6. Показано, что пленки нитрида бора, осажденные на подложки из стекла, (lOO)MgO и (100) Si при комнатной температуре подложек, представляют собой трехфазную систему, состоящую из гексагональной (а), сфалеритной (ß) и вюртцитной (у) фаз. Пленки состоят в основном из аморфного a-BN (до 70%), с долями в несколько десятков процентов y-BN и ß-BN.

7. Обнаружено, что в результате облучения графита мощным ионным пучком («Темп-2», Е = 450 - 500 кэВ, jx = 150 - 200 А/см , Ps = (6,5-10) Ю7 Вт/см2, tH = 60 не) образуются кубические модификации углерода с параметрами кристаллической решетки а=0,5545 нм и а=0,428 нм (с суммарной объемной долей до 5% в приповерхностном слое толщиной до 1 мкм). В приповерхностном слое (толщиной до 0,5 мкм) пиронитрида бора обнаружено образование при облучении МИП («Темп-1», Е ~ 300 кэВ, ji = 100-150 А/см2, Ps = (3,0-4,5) -107 Вт/см2, tH = 60 не) кубической (сфалеритной) модификации нитрида бора (ß-BN) с объемной долей до 30%.

8. Осаждение пленок из абляционной плазмы, генерируемой МИП, приводит к сохранению стехиометрического соотношения многокомпонентных мишеней Y-Ba2-Cu3-07.x, А1203 в пленках при массо-переносе на подложку.

9. Показано, что угловое распределение потока абляционной плазмы с мишени при воздействии МИП наносекундного диапазона с плотностью мощности 90-105 МВт/см характеризуется остронаправленным пиковым распределением, описываемым функцией ~ ехр (-п I ВI) с 3<п<4,3 (9 - угол относительно нормали к мишени) для Au, Nb, Pb, ZnS.

В заключение выражаю глубокую благодарность научному руководителю д.т.н. Г.Е. Ремневу за стимулирование, руководство и постоянный интерес к данной работе; к.ф.-м.н., доц. Ю.Ф. Иванову и к.ф,-м.н., с.н.с. В.А. Рыжкову за непосредственное руководство и плодотворные дискуссии при выполнении экспериментов и обсуждении полученных результатов; к.ф.-м.н., с.н.с. В.М. Матвиенко, н.с. A.B. Потемкину и н.с. И.Ф. Исакову за большую помощь и участие в проведении экспериментов; с.н.с. И.А. Шулепову, к.ф.-м.н., доц. С.М. Кост-рицкому, к.ф.-м.н., с.н.с. A.A. Ятису, с.н.с. В.В. Сохаревой, с.н.с. М.С.

Артееву за измерения, проведенные на мишенях и тонких пленках; всему коллективу лаборатории № 52 НИИЯФ за постоянную помощь в работе, а также докторам D.J. Rej (Лос-Аламосская национальная лаборатория) и М.О. Thompson (Корнельский университет) за полезное обсуждение свойств тонких пленок.

Заключение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Закутаев, Александр Николаевич, 1998 год

Литература

1 Аксенов А.И., Гребенщиков Г.И., Нефедов A.B., Феоктистов Ю.Ф. Технологические программы, достижения и возможности микроэлектроники. //Зарубежная электронная техника, № 1, 1992, с. 3 - 17.

2 Лабунов В.А., Борисенко В.Е, Воеводов Ю.Э., Грибковский В.В. Получение, свойства, применение тонких пленок керамических высокотемпературных сверхпроводников. //Зарубежная электронная техника, 1989, № 3, с. 3-57.

3 Жданович C.B., Лыньков Л.И., Прищепа С.А. Селективное осаждение тонких пленок YBaCuO на различные подложки для создания высокотемпературных сверхпроводниковых микроэлементов. //Зарубежная электронная техника, 1992, № 2, с. 9 - 11.

4 Тесленко В.В. Ионно-плазменные алмазные покрытия. //Атомная техника за рубежом, 1990, № 8, с. 14 - 20.

5 Kumar N., Schmidt H., Xie С. Diamond-based field emission flat panel displays. //Solid State Technology, N 5, 1996, pp. 71 - 75

6 Oh J. E. , Lomb J. D. Cubic boron nitride. //Solid State Electronics, 1986, vol. 29, N9, p. 933 - 940.

7 Ефимов И.E., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. Физические и технологические основы, надежность. М., Высшая школа, 1986, 464 с.

8 Ту К., Лау С. Методы получения и исследования тонких пленок. - В кн.: Тонкие пленки. Взаимная диффузия и реакции. Под ред. Дж. Поута, К. Ту, Дж. Мейера. Пер. с англ., -М.: Мир, 1982, 576 с.

9 Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. -М.: Энергоатомиздат, 1989, 327 с.

10 Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М.: Высшая школа, 1986, 368 с.

11 Бубнов Ю.З., Пурье М.С., Старое Ф.Г., Филаретов П.А. Вакуумное нанесение пленок в квазизамкнутом объеме. М.: Сов. Радио, 1975, с. 160

12 Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968, 348 с.

13 Плешивцев Н.В. Физические проблемы катодного распыления. Обзор. -М.: Изд-во Института атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1979, 87 с.

14 Технология тонких пленок. Справочник. Под ред. Л. Майссела, Р. Глэн-га. - М.: Сов. Радио, 1977, т. 1, 662 е., т. 2, 768 с.

15 Cuomo J.J., Pappas D.L., Bruley J., Doyle J.P. and Saenger K.L. Vapor

3

deposition processes for amorphous carbon films with sp fractions approaching diamond. //J. Appl. Phys., 1991, Vol. 70, N 3, pp. 1706 - 1711

16 Данилин B.C., Сырчин B.K. Магнетронные распылительные системы. -M.: Радио и связь, 1982, 73 с.

17 Семенов А.П. Техника нанесения тонких пленок распылением ионным пучком.//ПТЭ. №4, 1990, с. 26 - 42

18 Саенко В.А. Устройства термоионного осаждения. //ПТЭ, 1985, № 3, с. 9-21

19 Кучеренко Е.Т., Саенко В.А. Термоионное осаждение тонких пленок. //ПТЭ, 1976, № 3, с. 261 - 270.

20 Yamada I., Nagai I., Hozie M. Preparation of doped amorphous silicon films by ionized-cluster beam deposition. //J. Appl. Phys., 1983, vol. 54, N 3, p. 15831587

21 Yamada I., Takagi T. Current status of ionized-cluster beam technique: a low energy ion beam deposition. //Nucl. Instrum. and Method Phys. Res., 1987, vol. B21, N 2 - 4, p. 120- 123.

22 Richer A. Characteristic features of laser produced plasmas for thin film deposition. //Thin solid films, 1990, vol. 188, N 2, pp. 275-292.

23 Cheung J., Horwitz J. Pulsed laser deposition history and laser-target interactions. //MRS Bulletin, 1992, Vol. XVII, N 2, pp. 30 - 36.

24 Muller К. -H. Cluster-beam deposition of thin films: a molecular dynamics simulation. //J. Appl. Phys., vol. 61, N 7, 1987, pp. 2516 - 2521.

25 Югай K.H., Скутин A.A., Тихомиров В.В., Сычев С.А., Карелин В.И., Кузин В.В., Кочережко JI.B., Серопян Г.М. Взаимодействие импульсного лазерного излучения с поверхностью мишени YbaCuO: время запаздывания. //Сверхпроводимость: физика, химия, техника, 1994, т. 7, № 6, с. 1026 - 1032.

26 Югай К.К., Югай К.Н., Скутин А.А., Серопян Г.М. О механизме отрыва частиц от поверхности ВТСП мишени при поглощении лазерных импульсов. // Известия вузов. Физика, 1997, № 6, с. 73 - 77.

27 Анисимов С.И., Имас Я.И., Романов Г.С., Хадько Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы, М.: Наука, 1970, 272 с.

28 Ахсахалян А.Д., Битюрин Ю.А, Гапонов С.В., Гудков А.А., Лучин В.И. Процессы в эрозионной плазме при лазерном вакуумном напылении пленок. //ЖТФ, т. 52, № 8, с. 1584 - 1589.

29 Агеев В.П., Ахсахалян А.Д, Гапонов C.B., Горбунов A.A., Конов В.И., Лучин В.И. Влияние длины волны лазерного излучения на энергетический состав эрозионной плазмы. //ЖТФ, т. 58, № 5, с. 930 - 935.

30 Быковский Ю.А., Неволин В.Н. Лазерная масс-спектрометрия. - М.: Энергоатомиздат, 1985, 128 с.

31 Takagi Т. Ionized cluster beam technique. //Vacuum, vol. 38, Nos. 1-3, 1986, pp. 27-31.

32 Козленков В.П., Николаев И.Н., Чарышкин Е.В.. Вакуумное напыление пленок с помощью частотных лазеров. //В сб. «Взаимодействие когерентного и некогерентного излучения с веществом». М., МИФИ, 1988, с. 48 -55.

33 Гревцев Н.В., Кашурников Ю.М., Летягин В.А., Махорин Б.И. Некоторые особенности движения и конденсации продуктов электрического взрыва проводников. //Журнал прикладной механики и технической физики, 1974, № 2, с. 92 - 97.

34 Гревцев Н.В., Кашурников Ю.М., Махорин Б.И., Петухов Л.П. Получение металлических пленок методом электрического взрыва. //Электронная промышленность, 1975, № 1, с. 81 - 84.

35 Петросян В.И., Дагман Э.И. Эпитаксиальная кристаллизация в вакууме при больших пересыщениях. //В кн.: Проблемы эпитаксии полупроводниковых пленок. Новосибирск, «Наука», 1972, с. 136 - 193.

36 Бурцев В.А., Калинин Н.В., Лучинский A.B. Электрический взрыв и его применение в электрофизических установках. М., 1990, 288 с.

37 Комник Ю.Ф. Физика металлических пленок. Размерные и структурные эффекты. М.: Атомиздат, 1979, 264 с.

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

39 Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. - Л.: Наука, 1975, 592 с.

40 Хирс Д., Паунд Г. Испарение и конденсация. Пер. с англ., - М.: Металлургия, 1966, 196 с.

41 Палатник Л.С., Быковский Ю.А., Панчеха П.А., Дудоладов А.Г., Вер-ченко В.И., Марунько C.B. О механизме вакуумной конденсации при высокоскоростных методах испарения. //ДАН, 1980, т. 254, № 3, с. 632 - 635.

42 Кукушкин С.А., Осипов A.B. Процессы конденсации тонких пленок. //УФН, 1998, т. 168, № Ю, с. 1083 - 1116.

43 Погребняк А.Д., Ремнев Г.Е., Чистяков С.А., Лигачев А.Е. Модификация свойств металлов под действием мощных ионных пучков. //Известия ВУЗов. Физика, 1987, № 1, с. 52 - 65.

44 Комаров Ф.Ф., Новиков А.П. Новые методы ионно-лучевой обработки полупроводниковых кристаллов. //Итоги науки и техники. Сер. Физические основы лазерной и пучковой технологии. Т. 5, М., ВИНИТИ, 1989, с. 113-161.

45 Ремнев Г.Е. Получение мощных ионных пучков для технологических целей. Автореферат дисс. докт. тех. наук, Томск, 1994, 67 с.

46 Isakov I.F., Kolodii V.N., Opekunov M.S., Matvienko V.M., Pechenkin S.A., Remnev G.E. and Usov Yu.P. Sources of high power ion beams for technological applications. //Vacuum, 1991, v. 42, N 1/2/, pp. 159 - 162.

47 Remnev G.E. and Shulov V.A. Application of high-power ion beams for technology. //Laser and Particle Beams, 1993, v. 11, N 4, pp. 707 - 731.

48 Логачев Е.И., Ремнев Г.Е., Усов Ю.П. Ускорение ионов из взрывоэмис-сионной плазмы. //Письма в ЖТФ, 1980, т. 6, в. 22, с. 1404 - 1406.

49 Исаков И.Ф., Лопатин B.C., Пушкарев А.И., Ремнев Г.Е. Модифицированный источник мощных ионных пучков «Темп». //Труды IV Всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц, Томск, Изд-во «Аудит Информ», 1996, с. 105 - 106.

50 Goncharov O.I., Isakov I.F., Kolodii V.N., Matvienko V.M., Opekunov M.S., Remnev G.E., Usov Yu.P., and Zakoutaev A.N. 300-keV high-power ion-beam source: practical applications. //Beams '90: Proceedings of the 8th International Conference on High Power Particle Beams, edited by B.N. Breizman and B.A. Kynazev (World Scientific, Teanack, NJ, 1991), Vol. 2, pp. 1243 - 1248.

51 Матвиенко B.M., Потемкин A.B. Ленточные магнитно-изолированные диоды с внешней изоляцией для технологических применений. //Труды IV Всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц, Томск, Изд-во «Аудит Информ», 1996, с. 56 - 58.

52 Zakoutaev A.N., Remnev G.E., Ivanov Yu.F., Arteyev M.S., Matvienko V.M., and Potyomkin A.V. High-rate deposition of thin films by high-intensity pulsed ion beam evaporation. //В сб. «Film Synthesis and Growth Using Energetic Beams», edited by H.A. Atwater, J.T. Dickinson, D.H. Lowndes, and A. Polman (Mater. Res. Soc. Proc., 388, Pittsburgh, PA, 1995), pp. 388 - 392.

53 Быстрицкий B.M., Красик Я.Е., Матвиенко B.M. Получение однородного ионного пучка большой площади в магнитно-изолированном диоде. //ЖТФ, 1987, т. 57, вып. 3, с. 463 - 468.

54 Акерман Д.Р., Арбузов А.И., Матвиенко В.М. и др. Измерение параметров мощных ионных пучков. //Ред. Журнала «Известия вузов «Физика», Томск, 1994, 23с. - Деп. в ВИНИТИ 4.12.1984г., № 7708-84.

55 Дейчули П.П., Федоров В.М. Измерение больших импульсных напряжений и токов наносекундной длительности.//Вопросы атомной науки и техники, серия «Термоядерный синтез», 1984, в. 3 (16), с. 22 - 30.

56 Оптико-физические средства измерения параметров процессов. Каталог. //ВНИИОФИ, М., 1983, т. 1, 210 с.

57 Быстрицкий В.М., Диденко А.Н. Мощные ионные пучки. М.: Энерго-атомиздат, 1984, 152 с.

58 Пападичев В.А. Получение, транспортировка и фокусировка ионных

19

пучков мощностью 10 Вт. //Атомная техника за рубежом, 1978, № 12, с. 3 -13.

59 Prono D.S., Shearer J.W., Briggs R.J. Pulsed Ion Diode Experiment. //Phys. Rev. Lett., 1976, v. 37, N 1, p. 21 - 25.

60 Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972, 304с.

61 Янг Ф., Гольден Д, Копетанакос К. Диагностика интенсивных импульсов ионных пучков. //Приборы для научных исследований, 1977, т. 48, № 4, с. 54 - 68.

62 Матвиенко В.М. Экспериментальное исследование генерации ленточных мощных ионных пучков в магнитно-изолированных диодах. Дисс. канд. физ.-мат. наук., Томск, 1987, 124 с.

63 Миллер Р.Б. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц. М., «Мир», 1984, 432 с.

64 Утевский JI.M. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М., Металлургия, 1973, 584 с.

65 Чернявский К.С. Стереология в металловедении. М., Металлургия, 1977, 208 с.

66 Эндрюс К., Дайсон Д., Киоун С. Электроннограммы и их интерпретация. М., Мир, 1971,286 с.

67 Китайгородский А.И. Теория структурного анализа. М., Наука, 1957, 284 с.

68 Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. М., Наука, 1967. 337 с.

69 Ковалев В.П. Ускорители в неразрушающем контроле. М., Энергоатом-издат, 1983, 104 с.

70 Perriere Т. Rutherford baekscattering spectrometry. //Vacuum, 1987, vol. 37, N5-6, pp. 429-432.

71 Методы анализа поверхностей. Под ред. А. Зандерны. Пер. с англ., М., Мир, 1979, 582 с.

72 Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. Под ред. Л. Фирмэн-са и др. Пер. с англ., М., Мир, 1981, 467 с.

73 Нефедов В Н., Черепин В.Т. Физические методы исследования поверхности твердых тел. М., Наука, 1983, 296 с.

74 Карсон Т.А. Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. Пер. с англ., Л., Машиностроение, 1981,431 с.

75 Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. 1 Под ред. Р. Бериша, Пер. с англ., М., Мир, 1984, 336 с.

76 Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности. Под ред. X. Ибаха. Пр. совр. физики. Рига, Зинатне, 1980, 315 с.

77 Шулепов H.A., Никитенков H.H., Косицын Л.Г. Методика определения атомной плотности элементов в послойной ЭОС. //Тезисы докладов на 7 Всесоюзном симпозиуме по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел. М., 1991, с. 128

78 Шулепов H.A., Сохорева В.В., Заводчиков В.М. Исследование методами ЭОС и POP поверхности Be, модифицированной ионами Ti. //Труды IV Всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц, Томск, Изд-во «Аудит Информ», 1996, с. 520 - 522

79 Кузнецов P.A. Активационный анализ. М., 1967, Атомиздат, 343 с.

80 Вандекастеле К. Активационный анализ с использованием заряженных частиц. М., Мир, 1991, 208 с.

81 Ryzhkov V.A., Grushin 1.1., Remnev G.E. The nuclear interaction analysis methods for diagnostics of high-power ion beam technologies. //Beams '96: Proceedings of 11th International Conference on High Power Particle Beams, Prague, 1996, Vol. II, pp. 869 - 872.

82 Плотников Р.И., Пшеничный Г.А. Флуоресцентный рентгенорадиомет-рический анализ. М., Атомиздат, 1973, 264 с.

83 Жуковский А.Н., Пшеничный Г.А., Мейер A.B. Высокочувствительный рентгенофлуоресцентный анализ с полупроводниковыми детекторами. М., Энергоатом из дат, 1991,159 с.

84 Закутаев А.Н., Исаков И.Ф., Ремнев Г.Е. «Способ вакуумного нанесения тонких пленок», A.c. № 1708919, Бюл. № 4, 1992. Приоритет от 07.09.1989г.

85 Диденко А.Н., Асаинов О.Х., Кривобоков В.П., Логачев Е.И., Ремнев Г.Е. Аморфизация поверхности сплавов при облучении импульсными на-носекундными пучками ионов. //Поверхность: физика, химия, механика, 1985, № 1, с. 150-154

86 Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. «Воздействие пуков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов». М., «Атомиздат», 1987, 184 с.

87 Анисимов С.И., Имас П.А., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. «Действие излучения большой мощности на металлы». М., «Наука», 1970, 272 с.

88 Батанов В.А., Бункин Ф.В., Прохоров A.M., Федоров В.Б. Испарение металлических мишеней мощным оптическим излучением. //ЖТФ, 1967, т. 37, № 12, с. 2206 - 2208

89 The Stopping and Range of Ions in Matter, http://www.research.ibm.com/ ionbeams/SRIM/SRIMINTR. HTM

90 Мартыненко Ю.В., Явлинский Ю.Н. Охлаждение электронного газа при высокой температуре. //ДАН СССР, Сер. физ„ 1983, т. 270, № 1, с. 88 - 91.

91 Баранов И.А., Мартыненко Ю.В., Цепелевич С.О., Явлинский Ю.Н. Неупругое распыление твердых тел ионами. //УФН, 1988, т. 156, вып. 3, с. 477 -511.

92 Катин В.В., Мартыненко Ю.В., Явлинский Ю.Н. Низкотемпературная волна ионизации. //Письма в ЖТФ, 1987, т. 13, вып. 11, с. 665 - 668.

93 Буренков А.Ф., Комаров Ф.Ф., Кумахов М.А., Темкин М.М. «Пространственные распределения энергии, выделенной в каскаде атомных столкновений в твердых телах». М., «Энергоатомиздат», 1985, 248 с.

94 G.E. Remnev, A.N. Zakoutaev, V.A. Ryzhkov, Yu. F. Ivanov, M.S. Arteyev, I.I. Grushin, V.M. Matvienko, A.V. Potyomkin, B.S. Semukhin, V.V. Shishkov-sky. The research of plasma formation on target surface at the intense-pulsed-ion-beam influence and its application for thin film deposition. //Proceedings of International Symposium "PLASMA '97", 1997, Vol. 1, p. 225 - 228.

95 A.N. Zakoutaev, G.E. Remnev, I.F. Isakov. High-rate deposition of thin films by high-power ion beam target evaporation. //Beams '94: Proceedings of the 10th International Conference on High-Power Particle Beams, edited by R. White and W. Rix (NTIS, VA, 1995), pp. 840 - 843.

96 G.E. Remnev, A.N. Zakoutaev, I.I. Grushin, V.M. Matvienko, A.V. Potyomkin, V.A. Ryzhkov, Yu.F. Ivanov, E.V. Chermkov. The deposition of thin metal films at the high-intensity pulsed-ion-beam influence on the metals. //Beams '96: Proceedings of 11th International Conference on High Power Particle Beams, Prague, 1996, Vol. II, pp. 873 - 877.

97 Фриш С.Э. Определение концентрации нормальных и возбужденных атомов и сил осцилляторов методами испускания и поглощения света. //Сб. «Спектроскопия газоразрядной плазмы», JI., Наука, 1970, с. 7 - 62

98 Гречихин Л.И., Ельяшевич М.А., Киселевский Л.И. Применение спектроскопических методов диагностики низкотемпературной плазмы. //Сб. «Низкотемпературная плазма», М., Мир, 1967, с. 287 - 294

99 Касабов Г.А., Елисеев В.В. Спектроскопические таблицы для низкотемпературной плазмы. М., Атомиздат, 1973, 160 с.

100 Радциг A.A., Смирнов Б.М. Параметры атомов и ионов. М., Энерго-атомиздат, 1986, 343 с.

101 Смирнов Б.М. Процессы в расширяющемся и конденсированном газе. //УФН, 1994, т. 164, № 7, с. 665 - 703

102 Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат, 1968, 348 с.

103 Распыление твердых тел ионной бомбардировкой. Вып. 1. Под ред. Р. Бериша, М., Мир, 1984, 336 с.

104 Hansen S.G. and Robitaille Т.Е. Arrival time measurements of films formed by pulsed laser evaporation of polycarbonate and selenium. //J. Appl. Phys., 1988, Vol. 64, N 4, pp. 2122 - 2129.

105 Kang X., Masugata K. and Yatsui K. Characteristics of ablation plasma by intense, pulsed, ion beam. //Jpn. J. Appl. Phys., 1994, Vol. 33, Part 1, N 2, pp. 1155 - 1160.

106 Ремнев Г.Е., Закутаев A.H., Иванов Ю.Ф., Матвиенко В.М., Потемкин A.B. Пространственное распределение распыленного материала и микрокапельной фракции при воздействии мощного ионного пучка на металлическую мишень. //Письма в ЖТФ, 1999 (в печати).

107 Ремнев Г.Е., Закутаев А.Н., Иванов Ю.Ф., Матвиенко В.М., Потемкин A.B. Осаждение тонких пленок при воздействии мощных ионных пучков на металлы //Письма в ЖТФ, 1996, т. 22, в. 8, с. 68 - 72.

108 Иванов Ю.Ф., Ремнев Г.Е., Закутаев А.Н., Матвиенко В.М., Потемкин A.B. Структурно-фазовые превращения в системе мишень-тонкая пленка при использовании мощных ионных пучков. //Труды IV Всероссийской конференции по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц, Томск, Изд-во «Аудит Информ», 1996, с. 442 -444.

109 Статистические методы обработки эмпирических данных. М., Изд-во стандартов, 1978, 232 с.

110 Isakov I.F., Remnev G.E., Zakoutaev A.N. High-rate deposition of thin films by high-power ion beam. //Beams '92: Proceedings of the 9th International

Conference on High-Power Particle Beams, edited by D. Mosher and G. Coop-erstein (NTIS, Springfield, VA, 1992), pp. 1966 - 1970.

111 Ремнев Г.E., Хасанов O.J1., Иванов Ю.Ф., Матвиенко В.М., Закутаев А.Н., Струц В.К., Бикбаева З.Г.. Напыление нанокристаллических керамических покрытий мощным ионным пучком. //Тезисы докладов Международной конференции «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах», Томск, Изд. ТПУ, 1998, с. 99 - 100.

112 Кофстад П, Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов. М., Мир, 1975, 396 с.

113 Ivanov Yu.F., Matvienko V.M., Potyomkin A.V., Remnev G.E., and Zakoutayev A.N. Growth and structure of thin films by high-intensity pulsed ion-beam deposition. //В сб. «Ion-Solid Interactions for Materials Modification and Processing», edited by D.B. Poker, D. Ila, Y-S. Cheng, L.R. Harriott, and T.W. Sigmon (Mater. Res. Soc. Proc., 396, Pittsburgh, PA, 1996), pp. 593 - 598.

114 Томас Г., Гориндис M., Дис П. Просвечивающая электронная микроскопия кристаллов. М., Наука, 1983, 320 с.

115 Иванов Ю.Ф., Пауль А.В., Конева Н.А., Козлов Э.В. Электронно-микроскопический анализ нанокристаллических материалов. //ФММ, 1991, №7, с. 206-208.

116 Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М., «Металлургия», 1978, 392 с.

117 Ремнев Г.Е., Погребняк А.Д. Применение мощных ионных пучков для технологических целей. //Новости науки и техники. Серия: Новые материалы, технологии их производства и обработки. М., ВИНИТИ, 1990, вып. 2, 30 с.

118 Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.; Изд-во физ.-мат. литературы, 1961, 864 с.

119 Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Справочник. М., «Наука», 1979, 248 с.

120 Станишевский А.В. «Кристаллизация пленок /-углерода при отжиге». //Письма в ЖТФ, 1989, т. 15, вып. 12, с. 27 - 32.

121 Матюшенко Н.Н., Стрельницкий В.Е., Гусев В.А. «Новая плотная модификация кристаллического углерода Cg». //Письма в ЖЭТФ, 1979, т. 30, вып. 4, с. 218-221.

122 Анисимов С.И., Сухоруков В.В., Тетельбаум Д.И., Зорин Е.И. «Формирование высокоомной твердой модификации углерода при ионной бомбардировке пленок графита». //Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, вып. 2, с. 115 -118.

123 Палатник JI.С., Гусева М.Б., Бабаев В.Г., Савченко Н.Ф., Фалько И.И. «О у-углероде». //ЖЭТФ, 1994, т. 87, вып. 3, с. 914 - 917.

124 «Алмаз». Под ред. Федосеева Д.В., Новикова Н.В., Вишневского А.С., Теремецкой И.Г. Киев, Наукова думка, 1981, 78 с.

125 Rej D.J., Davis Н.А., Olson J.С., Remnev G.E., Zakoutaev A.N., Ryzhkov V.A., Struts V.K., Isakov I.F., Shulov V.A., Nochevnaya N.A., Stinnett R.W., Neau E.L., Yatsui K., Jiang W.. Materials processing with intense pulsed ion beams. //J. Vac. Sci. Technol., 1997, A15 (3), pp. 1089 - 1097.

126 Shimotori Y., Yokoyama M., Harada S., Masugata K. and Yatsui K. Quick deposition of ZnS:Mn electroluminescent thin films by intense, pulsed, ion beam evaporation. //Jpn. J. Appl. Phys., 1989, Vol. 28, N 3, p. 468 - 472.

127 Рыжков В.А., Обливанцев A.H., Рыбасов А.Г. Унификация методик ак-тивационного анализа на заряженных частицах при определении следов газообразующих элементов в поверхностных высокочистых материалах. //Высокочистые вещества, 1995, № 6, с. 49- 53.

128 Курносов А.И., Юдин В.В. «Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем», М., «Высшая школа», 1986, 368 с.

129 Remnev G.E., Rej D.J., Zakoutaev A.N., Davis H.A., Ivanov Yu.F., Johnston G.P., Matvienko V.M., Olson J.C., Potyomkin A.V. Deposition of diamond-like carbon films by high-intensity pulsed-ion-beam ablation. //Proc. of IV Conf. on Modification of Structural Materials by Charged Particle Beams, Tomsk, 1996, pp. 531 - 533.

130 Rej D.J., Remnev G.E., Davis H.A., Isakov I.F., Ivanov Yu.F., Johnston G.P., Matvienko V.M., Nastasi M., Olson J.C., Potyomkin A.V., Schmidt H.K., Semukhin B.S., Tallant D.R., Thompson M.O., Waganaar W.J., Walter K.C., Williams D.B., and Zakoutaev A.N. Preparation of diamond-like carbon and boron nitride films by high-intensity pulsed ion beam deposition. //Proceedings of 3rd International Conference on the Applications of Diamond Films and Related Materials, edited by A. Feldman, Y. Tzeng, W. Yarbrough, M. Yoshikawa, M. Murakawa (National Inst, of Standards and Technology, Gaithersburg, MD, 1995), pp. 723-726.

131 Rej D.J., Barsch R.R., Davis H.A., Faehl R.T., Greenly T.B. and Waganaar W.J. Microsecond pulsed width, intense, light-ion beam accelerator. //Rev. Sci. Instr., 1993, Vol. 64, N 10, pp. 2753 - 2623.

132 Лыков A.B. Теория теплопроводности. M., Высшая школа, 1967, 599 с.

133 Кукушкин С.А., Слезов В.В. Рост островоквых пленок на поверхности реальных кристаллов при наличии стоков и истоков вещества и тепла. //Поверхнсность. Физика, химия, механика, 1990, № 11, с. 22 - 26.

134 Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельокв Г.М. Численные методы. М., Наука, 1987, 600 с.

135 Физические величины. Справочник. /Под ред. Григорьева И.С., Мешкова Е.З., М., Энегоатомиздат, 1991, 1232 с.

136 Tallant D.R., Parmeter J.E., Siegal М.Р., Simpson R.L. The thermal stability of diamond-like carbon. //Diamond and Related Materials, 1995, Vol. 4, N 3, pp. 191-199.

137 Brunco D.P., Kittl J.A., Otis C.E., Goodwin P.M., Thompson M.O., Aziz M.T. Time-resolved temperature measurements during pulsed laser irradiation using thin film metal thermometer. //Rev. Sci. Instr., 1993, Vol. 64, N 9, pp. 2615-2623.

138 Olson J.C., Thompson M.O., Davis H.A., Rej D.J., Waganaar W.J., Tallant D.R., in Film Synthesis and Growth Using Energetic Beams, edited by H,A. Atwater, J.T. Dickinson, D.H. Lowndess, and A. Polman (Mater. Res. Soc. Proc. 388, Pittsburgh, PA, 1995), p. 171 - 176

139 Johnston G.P., Tiwari P., Rej D.J., Davis H.A., Waganaar W.J., Munchausen R.E., Walter K.C., Nastasi M. et al. "Preparation of diamond-like carbon films by high-intensity pulsed-ion-beam deposition". //J. Appl. Phys., 1994, Vol. 76, N 10, pp. 5949-5954.

140 Дедков B.C., Иванов Ю.Ф., Лопатин В В., Шарупин Б.Н. Особенности строения пиролитического нитрида бора. //Кристаллография, 1993, т. 38, №2, с. 217-222.

141 Шарупин Б.Н., Кравчик А.Е., Ефременко М.М., Маметьев Р.Ю., Тупи-цына Е.В., Осмаков А.С. Анализ структуры пиролитического нитрида бора. //ЖПХ, 1990, № 8, с. 1698 - 1701.

142 Арефьев К.П., Боев О.В., Воробьев С.А., Дергалева Г.А., В.В. Лопатин, В.Э. Приб, Суров Ю.П. Исследование дефектов структуры пиронитрида бора методами аннигиляции позитронов и рентгеноструктурного анализа. //ФТТ, 1984, т. 26, № 10, с. 3179-3183

143 Pease R.S. X-ray study of boron nitride. //Acta Cryst., 1952, Vol. 5, N 3, p. 356 -361.

144 Голубев A.C., Курдюмов A.B., Пилянкевич A.H. Нитрид бора. Структура, свойства, получение. Киев, «Наукова думка», 1987, 200 с.

145 Р. Аззам, Н. Башара. Эллипсометрия и поляризованный свет. Москва, Мир, 1981,583 с.

146 Bystritskii V.M., Volkov S.N., Mytnikov A.V. and Sinebryukhov A.A. A thin film preparation using focused high-power ion beam. //Beams '96: Abstracts of 11th International Conference on High Power Particle Beams, Prague, June 10-14, 1996, P-3-43.

147 Бутенко В.А., Кабышев A.B., Касенов Ф.К. Установка для электрофизических исследований диэлектриков. //ПТЭ, 1987, №3,с.216-218.