Плазмохимическое осаждение углеродных нано- и микроструктур для применения в электронике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.08, кандидат физико-математических наук Кривченко, Виктор Александрович

• Кривченко, Виктор Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кривченко, Виктор Александрович

ВВЕДЕНИЕ. Стр.

ГЛАВА I. Обзор литературы. Методики плазмохимического осаждения аллотропных форм углерода.

1.1. Введение. Стр.

1.2. Осаждение углеродных пленок из плазмы СВЧ разряда. Стр.

1.3. Осаждение углеродных пленок из плазмы ВЧ разряда. Стр.

1.4. Осаждение углеродных пленок из плазмы разряда Стр.19 постоянного тока.

1.5. Осаждение углеродных пленок методом горячей нити. Стр.

ГЛАВА II. Разработка методики создания центров нуклеации («посева») с использованием комбинированной ВЧ/СВЧ плазмы.

2.1. Введение. Стр.

2.2. Экспериментальная установка. Стр.

2.3. Исследование морфологии «посева». Стр.

ГЛАВА III. Плазмохимический синтез нанокристаллического графита в разряде постоянного тока.

3.1. Введение. Стр.

3.2. Экспериментальная установка. Стр.

3.3. Исследование механизмов роста нанокристаллического Стр.39 графита на поверхности кремния.

3.3.1.Исследование начальной стадии нуклеации НКГ Стр.41 пленки.

3.3.2.Исследование механизмов зарождения микроребер. Стр.

3.3.3.Исследование механизмов роста нитевидных Стр.48 структур в виде нанотрубок и нанолент.

ГЛАВА IV. Исследование свойств пленок нанокристаллического графита.

4.1. Введение. Стр.

4.2. Исследование сильноточных автоэмиссионных свойств Стр.55 нанокристаллического графита.

4.3. Суперконденсаторы на основе нанокристаллического Стр.64 графита.

ГЛАВА V. Плазмохимический синтез поликристаллического алмаза в СВЧ разряде.

5.1. Введение. Стр.

5.2. Экспериментальная установка. Стр.

5.3. Система регистрации оптических эмиссионных Стр.79 спектров СВЧ плазмы.

5.4. Исследование поликристаллических алмазных пленок, легированных бором, методами спектроскопии Стр.80 рамановского рассеяния и спектроскопии оптического поглощения.

5.5 Исследование корреляции между оптическими эмиссионными спектрами СВЧ плазмы и структурными Стр.88 свойствами поликристаллических алмазных пленок, легированных бором.

ВЫВОДЫ. Стр.

БЛАГОДАРНОСТИ. Стр.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Плазмохимическое осаждение углеродных нано- и микроструктур для применения в электронике»

В последнее время углеродные наноматериалы являются объектом пристального изучения со стороны исследователей. Вызвано это тем, что наноструктуры обладают рядом уникальных свойств, связанных с размерными эффектами и лежащих в основе ряда приложений электроники. При этом из всего множества форм углеродных наноразмерных структур можно выделить две наиболее перспективные с точки зрения практического применения - это нанотрубки и графен.

Так, в 1998 году впервые продемонстрировано создание полевого транзистора на основе единичной нанотрубки с полупроводниковой проводимостью [1]. Позже было показано, что на основе нанотрубок могут быть созданы химические сенсоры [2], диоды Шоттки [3], электромеханические переключатели [4], оптоэлектрические преобразователи [5], и даже было продемонстрировано создание радиопередатчика с использованием отдельно взятой нанотрубки [6].

В 2004 году впервые были экспериментально получены отдельные плоскости мультислойного графена [7]. С тех пор было опубликовано множество работ, посвященных разработке различных приложений на основе данного материала. Например, было продемонстрировано создание фотодетекторов [8], биосенсоров [9], использование графена для создания прозрачных электродов в солнечных элементах [10] и т.д.

Однако большинство приложений, основанных на использовании единичных наноразмерных углеродных структур, несмотря на уникальность результатов, не выходят за рамки лабораторий. Связано это с тем, что на сегодня не существует эффективных технологий, позволяющих, с одной стороны, вести массовое производство таких приложений, а с другой -снизить себестоимость продукта до уровня, коррелирующего с покупательской способностью. Поэтому наиболее перспективными направлениями применения углеродных наноструктур с точки зрения эффективного производства пока остаются те, которые основаны на использовании тонких пленок, состоящих из множества единичных структур, таких как нанотрубки и/или плоскости графена. При этом можно выделить два направления, в которых достигнуты наибольшие успехи в разработке практически используемых приложений, - это вакуумная электроника и электрохимическая энергетика.

В основе разработки электровакуумных приборов лежит использование автоэмиссионных свойств наноструктурных углеродных пленок и в частности тех, которые образованы нанотрубками. Так, высокое аспектное отношение, высокая электронная проводимость, а также сравнительно низкая работа выхода нанотрубок позволяют создавать тонкопленочные автокатоды, используемые, например, при создании миниатюрных микрофокусных рентгеновских трубок [11], компактных СВЧ-усилителей [12]. Активно ведутся исследования по разработке дисплеев с использованием автокатодов (FED) [13]. Для повышения эффективности работы электровакуумных приборов углеродные пленки должны обладать однородными автоэмиссионными свойствами, хорошей адгезией к подложке, а также способностью пропускать высокие токи. Кроме того, увеличение срока эксплуатации прибора связано напрямую с уменьшением степени деградации автокатода в результате протекания токов.

Развитие энергетики, а также высокотехнологичных секторов экономики во второй половине 20-го века привели к поиску эффективных, безопасных и экологически чистых источников энергии. Особый интерес в этой области представляют химические источники тока, обладающие высокой динамикой, т.е. способные быстро отдать/накопить электрическую энергию. Связано это с целым рядом приложений, таких как гибридные двигатели, миниатюрные высокочастотные устройства, системы бесперебойного электропитания [14]. Сравнительная характеристика динамических свойств химических источников тока показывает, что элементами с наибольшей динамикой являются, т.н. суперконденсаторы [15].

Сегодня при создании их электродов в качестве активного материала используется активированный уголь. При этом одной из основных задач электрохимической энергетики является повышение эффективности существующих суперконденсаторов. Решение этой задачи связано с поиском новых углеродных материалов, обладающих большей удельной электрохимической емкостью, а также низким сопротивлением по сравнению с традиционно используемым активированным углем. В последнее время большое внимание уделяется исследованиям, связанным с применением в электрохимии пленок, состоящих из нанотрубок и/или графеновых плоскостей. Вызвано это тем, что подобного рода пленки способны эффективно сочетать высокую проводимость с высокой удельной площадью поверхности, а также пористостью [16]. Это способствует созданию высокоэффективных суперконденсаторов. В результате такие материалы сегодня рассматриваются как кандидаты на замещение активированного угля.

Отдельно стоящей аллотропной формой углерода, также имеющей перспективу широкого практического использования, является алмаз. Так, поликристаллические алмазные пленки нашли свое применение в биологии в качестве материала для биосенсоров [17]; на основе эпитаксиально синтезированных пленок создаются дозиметры [18]; высокое значение ширины запрещенной зоны (~5 эВ) позволило создать солнечно-слепые УФ детекторы [19]; сетки, сформированные проводящим поликристаллическим алмазом, могут использоваться в электронных пушках [20]; на основе проводящих поликристаллических алмазных пленок могут быть созданы умножители-концентраторы электронов [21].

Однако при рассмотрении перспектив использования углеродных нано-и микроструктурных пленок крайне важным становится вопрос о выборе методики их получения. При этом можно выделить несколько критериев, предъявляемых к методу:

• однородность рассматриваемых свойств синтезируемой пленки по всей ее поверхности;

• повторяемость результатов;

• гибкость по отношению к изменению и контролю экспериментальных параметров;

• относительно низкая стоимость производства.

Всем этим критериям удовлетворяют методы, основанные на осаждении пленок из углеродосодержащей плазмы. При этом конечные свойства углеродных пленок во многом будут определяться процессами, протекающими в плазме в ходе их синтеза. Более того, плазмохимические методы осаждения являются эффективным способом получения синтетических поли- и монокристаллических (эпитаксиально выращенных) алмазных пленок.

Целью работы является: получение нано- и микро структурных углеродных пленок с использованием методик плазмохимического осаждения и исследование их автоэмиссионных, электрохимических, а также оптических свойств. В рамках работы использован метод плазмохимического осаждения в разряде постоянного тока для синтеза пленок нанокристаллического графита, состоящих из нормально ориентированных к подложке графеновых плоскостей и нанотрубок. Кроме того, предложена новая методика создания центров нуклеации пленок нанокристаллического графита, основанная на использовании плазмохимической обработки поверхности в комбинированном ВЧ/СВЧ разряде. В результате исследований показано, что выбранные плазмохимические методы позволяют получать нано структурный материал с уникальными свойствами, делающими его перспективным для реализации приложений вакуумной электроники и электрохимической энергетики. Также методами рамановской спектроскопии и спектроскопии оптического поглощения исследованы поликристаллические алмазные пленки, легированные бором. Синтез пленок проводился методом плазмохимического осаждения в СВЧ разряде. Показано, что степень легирования алмазных пленок бором можно контролировать на стадии их роста посредством получения информации об оптических эмиссионных спектрах СВЧ плазмы in situ.

Вся работа состоит из пяти глав, а также введения, заключения, где сформулированы основные выводы диссертации, и списка литературы. Так, Глава I посвящена описанию плазмохимических методов, используемых для синтеза углеродных нано- и микроструктурных пленок.

В Главе II демонстрируется новая методика создания центров нуклеации для последующего синтеза пленок нанокристаллического графита на поверхности монокристаллического кремния. Метод основан на взаимодействии плазмы комбинированного ВЧ/СВЧ разряда с поверхностью монокристаллического кремния. Преимуществами метода являются однородность распределения центров нуклеации, а также гибкость в изменении параметров эксперимента, влияющих на конечный результат. Используя методы сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), а так же рамановской спектроскопии в работе детально исследуются структурные свойства и морфология поверхности после плазмохимической обработки.

Заключение диссертации по теме «Физика плазмы», Кривченко, Виктор Александрович

выводы.

В ходе работы были достигнуты следующие основные результаты:

1. Исследовано взаимодействие плазмы комбинированного ВЧ/СВЧ разряда с поверхностью монокристаллического кремния. Показано, что ионная бомбардировка в приэлектродном слое приводит к модификации поверхности и образованию углеродных нанокластеров. Наличие углерода является принципиальным условием зарождения микроребра. Аналогичное воздействие в чистом водороде приводит только к травлению поверхности и не приводит к нуклеации микроребер.

2. На основании полученных результатов был предложен новый метод создания центров нуклеации («посева») углеродных микроребер, позволяющий так же управлять их плотностью.

3. Впервые показано, что плазмохимическая активация разрядом постоянного тока позволяет одновременно синтезировать без использования катализаторов пленки нанокристаллического графита, состоящие из структур графена, нанотрубок и нанолент.

4. Исследованы начальная стадия зарождения и рост микроребер.

5. Предложена модель, качественно описывающая рост нанотрубок и нанолент, входящих в состав НКГ пленки, на основе предположения о поверхностной диффузии радикалов, поступающих из плазмы.

6. Исследованы автоэмиссионные свойства НКГ пленок, полученных плазмохимическим осаждением в разряде постоянного тока. Впервые достигнуты пиковые плотности автоэмиссионного тока 10 А/см2.

7. Исследование электрохимических свойств показало, что НКГ пленки обладают электрохимической емкостью более 200 Ф/гр. Это открывает перспективных практического использования в качестве материала активного электрода в суперконденсаторах. При этом показано, что активация материала в растворе серной кислоты способна повысить значение емкости более чем на 20% за счет redox процессов, протекающих с участием поверхностных групп.

8. Исследована зависимость между степенью легирования бором поликристаллических алмазных пленок, выращенных методом плазмохимического осаждения в СВЧ разряде, и особенностями спектров рамановского рассеяния, а так же спектров оптического поглощения. Установлена связь между структурными и оптическими свойствами пленок.

9. Продемонстрирована корреляция между интенсивностью линии оптического излучения атома бора (249.77 нм) в спектре плазмы СВЧ разряда, степенью легирования и структурными свойствами получаемых алмазных пленок. Таким образом, показано то, что структурные свойства поликристаллических алмазных пленок могут контролироваться in situ на стадии их синтеза.

БЛАГОДАРНОСТИ.

Выражаю благодарность своему научному руководителю, профессору Александру Турсуновичу Рахимову за предоставленную возможность написать работу, а так же за то, что в ОМЭ созданы благоприятные условия для ведения нау чно- иссл ед овател ь ской деятель но сти.

Я искренне признателен и благодарен Николаю Владиславовичу Суетину за новые идеи, плодотворное обсуждение результатов, а так же за всестороннюю поддержку при написании работы.

Выражаю благодарность Николаю Николаевичу Дзбановскому и Владимиру Владимировичу Дворкину за разработку методики ВЧ/СВЧ «посева», предоставленные образцы и описание экспериментального стенда.

Выражаю благодарность Михаилу Аркадьевичу Тимофееву за предоставленные образцы НКГ пленок, а так же за описание экспериментальной установки и обсуждение результатов.

Хочу поблагодарить Бориса Вадимовича Селезнева и Владимира Викторовича Борисова за ценные консультации при создании стенда для исследования автоэмиссионных свойств, а так же за предоставленные результаты по сильноточным автоэмиссионным измерениям.

Хочу выразить благодарность Максиму Эдуардовичу Белоусову за предоставленные алмазные пленки.

Так же хотелось бы поблагодарить всех сотрудников ОМЭ НИИЯФ МГУ за помощь и поддержку при написании работы.

Хочу поблагодарить Ольгу Львовну Голикову и Алексея Викторовича Беспалова за неоценимую поддержку при исследовании образцов методом сканирующей электронной микроскопии.

Выражаю благодарность Юрию Михайловичу Максимову за исследования электрохимических свойств НКГ пленок.

Отдельно хочу признаться в любви и выразить искреннюю благодарность своей супруге Татьяне Игоревне Дьяконовой за оказанную поддержку, а так же за то, что в определенный момент, проявив понимание и терпение, настояла на моем дальнейшем занятии научной деятельностью.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кривченко, Виктор Александрович, 2010 год

1. Sander J. Tans, et.al. "Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube ". 1. Nature, V.393 (1998) 49.

2. Jing Kong, Nathan R. Franklin, et.al. "Nanotube molecular wires as chemical sensors ". II Science, V. 287 (2000) 622.

3. Liying Jiao, Xiaojun Xian, et.al. "Fabrication of carbon nanotube diode with atomic force microscopy manipulation". // J. Phys. Chem. С, V. 112, N. 20 (2008) 7544.

4. V. V. Deshpande, H.-Y. Chiu, et.al. "Carbon nanotube linear bearing nanoswitches". //Nano Lett., V. 6, N. 6 (2006) 1092-1095.

5. Alexander Star, Yu Lu, et.al. "Nanotube optoelectronic memory devices ". И Nano Lett., V. 4, N. 9 (2004) 1587-1591.

6. K. Jensen, J. Weldon, et.al. "Nanotube radio". II Nano Lett., V. 7, N. 11 (2007)3508-3511.

7. K. S. Novoselov, A. K. Geim, et.al. "Electric field effect in atomically thin carbon films ". II Science, V. 306 (2004) 666.

8. Fengnian Xia, Thomas Mueller, et.al. "Ultrafast graphene photodetector". //Nature nanotechnology, V. 4 (2009) 839.

9. Nihar Mohanty, Vikas Berry "Graphene-Based Single-Bacterium Resolution Biodevice and DNA Transistor: Interfacing Graphene Derivatives with Nanoscale and Microscale Biocomponents". II Nano Lett., V. 8, N. 12 (2008) 4469-4476.

10. Xuan Wang, et.al. "Transparent, Conductive Graphene Electrodes for Dye-Sensitized Solar Cells". //Nano Lett., V. 8, N. 1 (2008) 323-327.

11. Sung Hwan Heo, et.al. "Transmission-type microfocus x-ray tube using carbon nanotube field emitters". //Appl. Phys. Lett. 90, 183109 (2007).

12. Kenneth В. K. Teo, et.al. "Carbon nanotubes as cold cathodes ". II Nature, 437, (2005)968.

13. P.S. Guo, et.al. "Fabrication of field emission display prototype utilizing printed carbon nanotubes/nanofibers emitters ". II Solid-State Electronics, 52(2008) 877-881.

14. P. Thounthong, et.al. "Comparative Study of Fuel-Cell Vehicle Hybridization with Battery or Supercapacitor Storage Device". II IEEE Transactions on Vehicular Technology, 58(2009)3879.

15. P. Thounthong et al. "Energy management of fuel cell/battery/supercapacitor hybrid power source for vehicle applications ". 1П. Power Sources, 193, (2009)376-385.

16. P. Simon, Yu. Gogotsi "Materials for electrochemical capacitors". II Nature, 7, (2008)845.

17. Yanli Zhou, Jinfang Zhi "The application of boron-doped diamond electi'odes in amperometric biosensors ". II Talanta, 79 (2009) 1189-1196.

18. S. Almaviva, et.al. "Synthetic single crystal diamond dosimeters for conformal radiation therapy application". II Diamond Relat. Mater., 19 (2010)217-220.

19. Yasuo Koide "Metal-diamond semiconductor interface and photodiode application". ИAppl. Surf. Science, 254 (2008) 6268-6272.

20. H. H. Дзбановский и др. "Сильноточная электронная пушка на основе автоэмиссионного катода и алмазной сетки". // ЖТФ, Т. 75, В. 10(2005).

21. Э.А. Ильичев,и др. "Умножитель-концентратор электронов для автоэмиссионной интегральной электроники". // Письма в ЖТФ, Т. 36, В. 1 (2010).

22. Н. Maeda, et.al. "Effect of substrate pretreatment on diamond deposition in microwave plasma". II J. Mater. Science, 28 (1993) 129-137.

23. Olga A. Shenderova, Dieter M. Gruen "Ultrananocryctalline diamond. Synthesis, properties and applications". //William Andrew Publishing, 2006.

24. Кривченко В.А. и др. "Исследование поликристаллических алмазных пленок, легированных бором, методами спектроскопии Романовского рассеяния и спектроскопии оптического поглощения". II ЖТФ, 77, 11(2007).

25. Bum-Joo Lee, et.al. " Variations of morphology and electrical property of diamond with doping using diborane in a methane-hydrogen gas mixture ". И Diamond Relat. Mater., V. 8, 2-5(1999)251-256.

26. E. Gheeraert, et.al. "n-Type doping of diamond by sulfur and phosphorus". //Diamond Relat. Mater., V. 11, 3-6(2002)289-295.

27. A. Kromka, et.al. "Seeding of polymer substrates for nanocrystalline diamond film growth ". II Diamond Relat. Mater., 18 (2009) 734-739.

28. N. Kohmura, et.al. "Diamond growth on the high purity iron substrate using hot-filament CVD method". II Diamond Relat. Mater., 14 (2005) 283-287.

29. V.V. Dvorkin, et.al. "Nanocrystalline graphite films nucleation by the radio frequency bias pretreatment". II Journal of nanoscience and nanotechnology. IN PRESS

30. Yihong Wu, et.al. "Carbon Nanowalls Grown by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition". II Adv. Mater., 14, N. 1 (2002) 64.

31. Kungen Teii, et.al. "Synthesis and electrical characterization of n-type carbon nanowalls". II J. Appl. Phys., 106, 084303 (2009).

32. A. Malesevic, et.al. "Synthesis of few-layer graphene via microwave plasma-enhanced chemical vapour deposition". II Nanotechnology, 19, 305604(2008).

33. A. C. Ferrari, J. Robertson "Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon ". II Phys. Rev. B, 61, 20(2000).

34. K. Kobayashi, et.al. "Nanographite domains in carbon nanowalls". II J. Appl. Phys, 101, 094306(2007).

35. Roumen Vitchev, et.al. "Initial stages of few-layer graphene growth by microwave plasma-enhanced chemical vapour deposition". II Nanotechnology, 21 (2010) 095602.

36. Y.C. Choi, et.al. "Controlling the Diameter, Growth Rate, and Density of Vertically Aligned Carbon Nanotubes Synthesized by Microwave Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition". И Appl. Phys. Lett., 76, (2000)2367-2369.

37. S. Esconjauregui, et.al. "The reasons why metals catalyze the nucleation and growth of carbon nanotubes and other carbon nanomorphologies ". II Carbon, 47(2009)659-669.

38. S. Kondo, et.al. "Initial growth process of carbon nanowalls synthesized by radical injection plasma-enhanced chemical vapor deposition". // J. Appl. Phys. 106, (2009) 094302.

39. Tsung-Chi Hung, et.al. "Catalyst-free, low-temperature growth of high-surface area carbon nanoflakes on carbon cloth". II Appl. Surf. Science, 255 (2009)3676-3681.

40. LI Hong-Dong, et.al. "High-rate growth and nitrogen distribution in homoepitaxial chemical vapor deposited single-crystal diamond". // Chin. Phys. Lett., 25, 5(2008)1803.

41. J. Wang, et.al. "Synthesis of carbon nanosheets by inductively coupled radio-frequency plasma enhanced chemical vapor deposition". II Carbon, 42 (2004) 2867-2872.

42. Hui Zhang, et.al. "Growth of carbon with vertically aligned nanoscale flake structure in capacitively coupled rf glow discharge". II Vacuum, 82 (2008) 754-759.

43. Lieberman M.A., Lichtenberg A.J. "Principles of plasma discharges and materials processing". New York: Wiley; 1994.

44. V.M. Polushkin, et.al. "Diamondfilm deposition by downstream d.c. glow discharge plasma chemical vapour deposition". II Diamond. Relat. Mater, V. 3,4-6(1994)531-533.

45. Y. A. Mankelevich, et.al. "2D model dc discharge reactor for diamond deposition". II Ceramics International, V. 24, 4(1998)255-257.

46. E. Borchi, et.al. "Current-temperature analysis of DC glow discharge CVD diamond films ". I/ Solid-State Electronics, V. 42, 3(1998) 429-436.

47. А. Т. Рахимов "Автоэмиссионные катоды (холодные эмиттеры) на нанокристаллических углеродных и наноалмазных пленках (физика, технология, применение) ". //УФН, Т. 170, 9(2000).

48. Кривченко В. А. и др. "Исследование морфологии нанокристаллического графитового автокатода, выращенного на алмазной сетке". II Письма в ЖТФ, Т. 36, 1(2010).

49. V. A. Krivchenko, et.al. "Nanocrystalline graphite: promising material for high current field emission cathodes". II J. Appl. Phys., 107, 014315(2010).

50. A. N. Obraztsov, et.al. "Chemical vapor deposition of thin graphite films of nanometer thickness". II Carbon, 45(2007)2017-2021.

51. Dao Quang Duy, et.al. "Growth of carbon nanotubes on stainless steel substrates by DC-PECVD". II Appl. Surf. Science, 256 (2009) 1065-1068.

52. J.C. Arnault, et.al. "Comparison of classical and BEN nucleation studied on thinned Si (1 1 1) samples: a HRTEM study". II Appl. Surf. Science, 212-213 (2003)912.

53. J.C. Arnault, et.al. "Surface study of iridium buffer layers during the diamond bias enhanced nucleation in a HFCVD reactor". II Diamond Relat. Mater., 13 (2004) 401-413.

54. Th. Dikonimos, et.al. "DC plasma enhanced growth of oriented carbon nanowall films by HFCVD". II Diamond Relat. Mater., 16 (2007) 12401243.

55. Th. Dikonimos Makris, et.al. "Carbon nanotubes growth by HFCVD: effect of the process parameters and catalyst preparation". I I Diamond Relat. Mater., 13 (2004) 305-310.

56. V. V. Dvorkin, et.al. "Study of the initial stage of nucleation stimulated byradio frequency biasing".II Proceedings of the international conference on surfaces coatings&nanostructured materials (NanoSmat 2009) 19-22 October 2009.

57. J. Singh,et.al. "Nucleation and growth mechanism of diamond during hot-filament chemical vapour deposition". II J. Mater. Science, 29 (1994) 2761 2766.

58. Sh. Michaelson, A. Hoffman "Hydrogen bonding, content and thermal stability in nano-diamondfilms". II Diamond Relat. Mater., 15 (2006) 486 -497.

59. Peter C.T. Ha, et.al. "Raman spectroscopy study ofDLC films prepared by RF plasma and filtered cathodic arc ". II Surface and Coatings Technology, 201 (2007) 6734-6736.

60. Y. H. Lee, et.al. "Catalytic Growth of Single-Wall Carbon Nanotubes: An Ab Initio Study"Mhys. Rev. Lett., 78, (1997)2393.

61. O. A. Louchev "Formation Mechanism of Pentagonal Defects and Bamboo-Like Structures in Carbon Nanotube Growth Mediated by Surface Diffusion". И phys. stat. sol. (a) 193, No. 3, 585-596 (2002).

62. O. A. Louchev, et.al. "Growth mechanism of carbon nanotube forests by chemical vapor deposition". //Appl. Phys. Let., 80, 15 (2002).

63. M. Zhu, et.al. "A mechanism for carbon nanosheet formation". / Carbon, 45 (2007) 2229-2234.64. "Springer Handbook of Nanotechnology, part A Nanostructures, Micro-Nanofabrication, and Materials". Bhushan, Bharat (Ed.), 2nd rev. and extended ed., 2007.

64. C. Soldano, et.al. "Production, properties and potential of graphene". II Carbon, 4 8 ( 2010 ) 2 1 2 7 -2 1 5 0.

65. Lu XK, et.al. "Patterning of highly oriented pyrolytic graphite by oxygen plasma etching". II Appl. Phys. Lett., 75(2), 193-5 (1999).

66. M. Terrones "Nanotubes unzipped". //Nature, V. 458 (2009) 845.

67. D. V. Kosynkin, et.al. "Longitudinal unzipping of carbon nanotubes to form graphene nanoribbons ". II Nature, V. 458 (2009) 872.

68. Lijie Ci, et.al. "Controlled Nanocutting of Graphene". II Nano Res, 1, (2008)116-122.

69. H. H. Busta, et.al. "Performance of nanocrystalline graphite field emitters". // Solid-State Electronics, 45, (2001)1039.

70. R. H. Fowler, L. Nordheim "Electron emission in intense electric fields". //Proc. Roy. Soc. Ser. A. 119 (1928) 173.

71. M. Д. Вельский и др. "Усиление электрического поля в холодных полевых катодах на основе углеродных нанотрубок". II ЖТФ, 80, 2(2010).

72. P. A. Zestanakis et.al. "Field emission fi-om open multiwall carbon nanotubes: a case of non-Fowler-Nordheim behavior". II J. Appl. Phys, 104, 094312(2008).

73. R. H. Good, E. W. Muller, Handbuch der Physik (Springer, Berlin, 1956), 156.

74. R. Miller, et.al. "Electric field distribution on knife-edge field emitters". II Appl. Phys. Lett, 91, 074105 (2007).

75. S. Watcharotone, et.al. "Possibilities for graphene for field emission: modeling studies using the BEM". //Physics Procedia, 1, (2008)71-75.

76. Yihong Wu, et.al. "Carbon nanowalls and related materials". IIJ . Mater. Chem, 14, (2004)469-477.

77. N.G. Shang, et.al. "Uniform carbon nanoflake films and their field emissions ".II Chem. Phys. Lett. 358, 187-191 (2002).

78. A. Malesevic, et.al. "Field emission fi'om vertically aligned few-layer graphene ".111. Appl. Phys. 104, 084301 (2008).

79. E. Stratakis, et.al. "Three-dimensional carbon nanowalls field emission arrays". //Appl. Phys. Let, 96, 0403110 (2010).

80. Дамаскин Б.Б, Петрий О.А, Цирлина Г.А. "Электрохимия: Учебник для вузов ". II Издательство "Химия", 2001.

81. М. Namazian, et.al. "Prediction of electrode potentials of some quinine derivatives in acetonitrile". II J. Molec. Struct, 625 (2003) 235-241.

82. Craig E. Banks, et.al. ''Electrocatalysis at graphite and carbon nanotube modified electrodes: edge-plane sites and tube ends are the reactive sites ". //Chem. Commun., (2005), 829-841.

83. Fangping OuYang, et.al. "Chemical Functionalization of Grapheme Nanoribbons by Carboxyl Groups on Stone-Wales Defects". II J. Phys. Chem. C, 112(2008)12003-12007.

84. I. Dumitrescu, et.al. "Electrochemistry at carbon nanotubes: perspective and issues". II Chem. Commun., 75(2009)6886-6901.

85. A. Chu, P. Braatz. "Comparison of commercial supercapacitors and high-power lithium-ion batteries for power-assist applications in hybrid electric vehicles I. Initial characterization". I I J. Power Sources 112, (2002) 236— 246.

86. С. Du, N. Pan. "High power density supercapacitor electrodes of carbon nanotube films by electrophoretic deposition". II Nanotechnology 17, (2006)5314-5318.

87. Tsung-Chi Hung, et.al. "Deposition of Carbon Nanowall Flowers on Two-Dimensional Sheet for Electrochemical Capacitor Application". II Electrochemical and Solid-State Letters, 12 (6), (2009) K41-K44.

88. E. Luais, et.al. "Carbon nanowalls as material for electrochemical transducers". II Appl. Phys. Let., 95, 014104 (2009).

89. Wei Lv, et.al. "Low-Temperature Exfoliated Graphenes: Vacuum-Promoted Exfoliation and Electrochemical Energy Storage ". II ACS Nano, 3, 11 (2009).

90. Hummers W. S., Offeman R. E. "Preparation of Graphite Oxide". I I J. Am. Chem. Soc., 80, (1958)1339.

91. Zhang R.J., et.al. "Characterization of heavily boron-doped diamond film". //DiamondRelat. Mater., 5(1996)1288-1294.

92. Ekimov E.A., et al. "Superconductivity in diamond". II Nature, 428, (2004) 542-545.

93. Lin G.L., et al. "Raman studies of diamond film growth on fuse-silica substi'ates by a multi-step process". II Thin Solid Films, 301, (1997)126-133.

94. Pruvost F., et al. "Characterization of homo epitaxial heavily boron-doped diamond films from Raman spectra". II Diamond Relat. Mater., 9, (2000)295-299 .

95. Breuer S.J., Briddon PR. "Ab initio study of substitutional boron and boron-hydrogen complex in diamond". II Phys. Rev., 49(1994)10332-10336.

96. Brunet F., et al. "Effect of boron incorporation on the structure of polycrystalline diamondfilms ". И Diamond Relat. Mater., 6(1997)774-777.

97. Brunet F., et al. "The effect of boron doping on the lattice parameter of homoepitaxial diamond films". II Diamond Relat. Mater., 7(1998)869-873.

98. A. C. Ferrari, et.al. "Resonant Raman spectra of amorphous carbon nitrides: the G peak dispersion". I I Diamond Relat. Mater., 12, 3-7( 2003) 905-910.

99. Bacsa W.S., et.al. "Raman scattering of laser-deposited amorphous carbon". И Phys. Rev. B, 47(1993)10931.

100. Lee K.-W., Pickett W.E. "Boron spectral density and disorder broadening in B-doped diamond". I I Phys. Rev. B, 73, 075105 (2006).

101. Nakamura Jin, et. al. "Electronic structures of В 2p and С 2p levels in boron-doped diamond films studied using soft x-ray absorption and emission spectroscopy". II Phys. Rev. B, 70, 245111 (2004).

102. Yokoya Т., et al. "Origin of the metallic properties of heavily boron-doped superconducting diamond". //Nature, 438 (2005) 647-650.

103. Belousov M. E., Krivchenko V. A., et.al. "Investigation of correlation between optical emission spectra ofplasma and properties of boron dopedpolycrystalline diamond films "Л61 st Annual Gaseous Electronics Conference October 13-17, 2008.

104. Зайдель A.H, Прокофьев B.K, Райский C.M. Таблицы спектральных линий. M.-JL: ГИТТЛ, 1952.

105. Pearse R.W.B. and Gaydon A.G, The identification of molecular spectra, 1976.

106. M. E. Belousov, V. A. Krivchenko, et.al. "Correlation between Plasma OES and Properties of B-doped Diamond Films Grown by MWPECVD" J I Proceedings of the EuroCVD conference, 2009.

107. M. E. Belousov, V. A. Krivchenko, et.al. "Correlation between Plasma OES and Properties of B-doped Diamond Films Grown by MW PE CVD". //ECS Transactions, 25 (8) (2009) 257-263.