Синтез металлоксидных структур на поверхности карбида кремния с применением хлорида титана, оксохлоридов хрома и ванадия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.21, кандидат наук Анисимов, Константин Сергеевич

• Анисимов, Константин Сергеевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Анисимов, Константин Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА 1 Карбид кремния и его химическая активность

1.1 Особенности строения, получение и применение карбида кремния

1.2 Физико-химические свойства БЮ 15 ГЛАВА 2 Регулирование и влияние состава и строения поверхности карбида кремния на его термоокислительные свойства

2.1 Строение и свойства оксидной пленки на поверхности Б ¡С

2.2 Кинетика и механизм термоокисления карбида кремния 33 2.3. Модифицирование поверхности карбида кремния 39 Заключение

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 3 Методики синтеза и исследования БЮ с

модифицированной поверхностью

3.1 Характеристики и обоснование выбора исходных веществ и модификаторов

3.2 Установки для синтеза элементоксидных структур на поверхности карбида кремния

3.3 Физико-химические методы исследования, использованные в

работе

ГЛАВА 4 Синтез хром-, титан-, ванадий- оксидных структур на поверхности карбида кремния и исследование их состава

4.1 Исследование с применением РФЭС химического состава поверхности продуктов взаимодействия карбида кремния с парами ЛСи, УОС13 и Н20, СЮ2С12 и С2Н5ОН

4.2 Влияние циклической обработки карбида кремния парами Т1С14

и Н20 на состав приповерхностного слоя

4.3 Синтез ванадийоксидных структур на поверхности 8Ю последовательной и попеременной обработкой матрицы парами 85 УОС13 и Н20

4.4 Состав и структура продуктов последовательного и многократного взаимодействия 81С с парами СгОгСЬ и НгО 88 ГЛАВА 5 Кинетика и механизм термоокисления карбида кремния исходного и модифицированного титан-, ванадий- и хромоксидными поверхностными структурами

5.1 Термоокисление карбида кремния

5.1.1 Кинетика процесса термоокисления 8Ю

5.1.2 Влияние температуры окисления на состав поверхности карбида кремния

5.2 Термокисление образцов карбида кремния, модифицированных титаноксидными структурами

5.2.1 Кинетика и механизм превращений в тиансодержащих образцах карбида кремния при термоокислении

5.2.2 Состав поверхности титансодержащего карбида кремния после термоокисления

5.3 Влияние ванадийоксидных поверхностных структур на термоокислене карбида кремния

5.3.1 Особенности термоокисления карбида кремния

модифицированного ванадийоксидными структурами

5.3.2 Исследование состава поверхности ванадийсодержащего карбида кремния после термоокисления методом РФЭС

5.4 Термокисление образцов карбида кремния, модифицированных хромоксидными структурами 116 5.4.1 Кинетические закономерности и механизм термоокисления хромсодержащего карбида кремния

5.4.2 Химический состав продуктов термоокисления хромсодержащего карбида кремния по данным РФЭС

5.4.3 Влияние температуры обработки модифицированного карбида кремния на содержание хрома в поверхностном слое 125 5.5 Влияние режимов термоокисления и химической природы модификатора в составе карбида кремния на изменение морфологии поверхности 128 ВЫВОДЫ 132 Список литературы 135 Приложение А 153 Приложение Б 159 Приложение В 170 Приложение Г 175 Приложение Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез металлоксидных структур на поверхности карбида кремния с применением хлорида титана, оксохлоридов хрома и ванадия»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Карбид кремния, благодаря высокой прочности, термоокислительной стойкости и химической инертности, находит широкое применение в различных областях твердофазного материаловедения: при создании нагревательных элементов в высокотемпературных печах электросопротивления, в качестве абразива, как наполнитель композиционных материалов, в сенсорных устройствах, обладает фотолюминесцентными свойствами, высокой радиационной стойкостью т.д.

Как известно, одним из перспективных направлений регулирования свойств твердых тел является модифицирование их поверхности, т.к. именно через поверхность осуществляются различные внешние воздействия на материалы. Среди многообразия приемов регулирования химического состава и строения границы раздела «твердое - газ (жидкость, твердое)» в последние годы находит широкое применение метод молекулярного наслаивания (МН), известный в зарубежных работах как атомно-слоевое осаждение (ACO, Atomic layer deposition - ALD). Суть процесса основана на реализации циклических химических реакций между функциональными группами на поверхности твердофазной матрицы и подводимыми к ним по заданной программе реагентами из газовой или жидкой фазы. Основные преимущества МН по сравнению с другими методами химического модифицирования поверхности твердых тел заключаются в возможности на атомно-молекулярном уровне регулировать состав и строение формирующихся покрытий. В литературе мало информации о регулировании свойств карбида кремния с применением метода МН. В работах практически не рассматриваются особенности поверхностных превращений при модифицировании и вторичных превращениях карбида кремния, которые могут быть обусловлены особенностями состава и строения исходной матрицы. С одной стороны, как известно, карбид кремния содержит тонкий (несколько нанометров) слой оксида кремния, функциональные

гидроксильные группы которого являются активными при химическом модифицировании методом МН с использованием галогенидов различных элементов. С другой стороны, восстановительные свойства матрицы могут существенно влиять на физико-химические превращения в системе.

Учитывая изложенное, актуальным представляется постановка исследований, связанных с изучением кинетики и механизма химических и структурных превращений на поверхности карбида кремния как в процессе его модифицирования методом МН реагентами с разными свойствами, так и при последующих термических превращениях композиции в зависимости от состава и строения поверхностных структур.

Целью настоящей работы является исследование закономерностей синтеза и влияния на термоокисление титан-, ванадий-, хром- оксидных структур на поверхности карбида кремния.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Синтезировать с использованием тетрахлорида титана и оксохлоридов хрома и ванадия титан-, ванадий- и хром- оксидные структуры на карбиде кремния, провести идентификацию состава и строения поверхности модифицированных продуктов.

2. Исследовать кинетику процесса термоокисления в интервале температур 200 - 1500 °С образцов SiC с модифицированной поверхностью.

3. С применением физико-химических методов изучить структурно-химические превращения на поверхности исходного и модифицированного SiC в процессе термоокисления.

Научная новизна работы

На основании анализа результатов химико-аналитических исследований, данных РФЭС, СЭМ, АСМ в сочетании с гравиметрическим контролем in situ показано, что хемосорбция TiCl4, VOCl3 на карбиде

кремния осуществляется за счет взаимодействия с гидроксильными группами имеющегося на его поверхности тонкого слоя оксида кремния. В случае Сг02С12, наряду с реакциями конденсации по гидроксильным группам, протекает окислительно-восстановительные взаимодействия между оксохлоридом хрома и карбидом кремния, приводящие к восстановлению значительной части шестивалентного хрома в составе поверхностных структур.

Последовательная и попеременная обработка карбидокремниевой матрицы парами галогенидов и воды приводит к закономерному увеличению концентрации модификатора в поверхностном слое.

Изучена кинетика термоокисления в диапазоне температур 200 - 1500 °С исходного и модифицированных образцов карбида кремния. Установлено влияние природы модификатора и его концентрации на термические превращения продуктов, которые оценивали по увеличению массы образца и выделению газообразного продукта реакции - диоксида углерода. Показано, что титаноксидные поверхностные структуры обеспечивают повышение на 100 °С температуры начала термоокисления, обусловленное стабилизирующим действием модификатора на кремнийоксидный слой исходного карбида кремния.

Присутствие хромоксидных структур на поверхности карбида кремния повышает его термоокислительную стойкость, при температурах около 1500 °С: скорость прироста массы уменьшается примерно на 25 % масс. При этом повышаются на 150 °С и на 200 °С соответственно температуры как начала термоокисления модифицированного карбида кремния по сравнению с исходным продуктом, так и перехода от пассивной к активной фазе окисления. Высказано предположение, что в основе ингибирующего действия хромоксидных поверхностных структур лежат увеличение доли высшего оксида кремния на поверхности модифицированного SiC и повышение температуры начала структурной трансформации оксидного слоя хромосодержащего карбида кремния.

Установлено, что каталитически активные поверхностные ванадийоксидные структуры существенно снижают термоокислительную стойкость карбида кремния, а процесс термопревращений включает три температурных области: от 650 до 1100 °С скорость термоокисления растет, в интервале от 1100 до 1300 °С снижается, а при температурах выше 1300 °С вновь начинает увеличиваться. Повторное увеличение скорости окисления обусловлено, по-видимому, облегчением диффузионных процессов через кремнийоксидный слой из-за его структурной трансформации, происходящей при более низкой температуре. Снижение температуры начала структурной трансформации кремнийоксидного слоя, связанно, предположительно, с его частичной кристаллизацией.

Для всех модифицированных образцов определены кинетические параметры, согласующиеся с влиянием поверхностных структур на процесс термоокисления.

С применением данных РФЭС, РСМА, электронной микроскопии проведена оценка элементного состава и структуры поверхности исходного и содержащего металлоксидные системы карбида кремния до и после термоокисления.

Установлено, что наиболее существенные изменения в приповерхностном слое модифицированных образцов карбида кремния происходят на второй стадии термопревращений (активное термоокисление), начиная с температур 1100 - 1200 °С, что обусловлено значительным выделением газообразных продуктов - монооксида кремния и диоксида углерода - и формированием на внешней модифицированной поверхности образцов слоя диоксида кремния. При этом с увеличением температуры и времени выдержки наблюдается снижение концентрации элементов-модификаторов на поверхности а в формирующемся оксидном слое образуются поры, размер которых зависит от возрастает с повышением температуры окисления и при синтезе металлоксидных поверхностных структур, снижающих вязкость кремнийоксидного стеклообразной пленки.

Практическая значимость работы

Полученные результаты по закономерностям формирования элементоксидных систем на поверхности карбида кремния и их влиянию на термоокислительные свойства твердофазной матрицы, а также структуру приповерхностного слоя могут быть использованы при создании карбидокремниевых материалов и изделий различного функционального назначения: нагревательных элементов с повышенной устойчивостью к термоокисления при 1500 °С, сенсорных датчиков, фотолюминесцентных материалов, характеристики которых определяются составом и структурой поверхности матрицы, в условиях получении изделий горячим прессованием в случае более мягких температурных режимов и др.

у

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Химический состав и закономерности формирования поверхности в продуктах взаимодействия карбида кремния с парами тетрахлорида титана и оксохлоридов хрома и ванадия.

2. Результаты исследования термоокислительных свойств и кинетические характеристики процесса окисления образцов БЮ, модифицированных металлоксидными поверхностными структурами.

3. Элементный состав и морфология поверхности исходного и модифицированных образцов карбида кремния после термоокисления в интервале температур 200 - 1500 °С.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА 1 Карбид кремния и его химическая активность

1.1 Особенности строения, получение и применение карбида кремния

Карбид кремния представляет собой химическое соединение, характеризующееся стехиометрическим составом: 50% (ат) кремния и 50% (ат) углерода. Обнаруженные отклонения от стехиометричности составляют от 10"5 % (ат) [1] до целых процентов: по данным [2] отношение 81:С составляет для а - 8 ¡С 1,032, для р - 8Ю - 1,049.

По типу связи и энергетическим характеристикам занимает

промежуточное положение между алмазом и кремнием. Атомы углерода и кремния, принимающие участие в образовании 8Ю формируют гибридизованные эр3 связи с тетераэдрической пространственной конфигурацией. В карбиде кремния, в основном, имеет место ковалентная связь между атомами кремния и углерода с небольшой долей ионной (около 12%) [3].

Карбид кремния может кристаллизоваться в двух аллотропных формах - Р-8Ю и а-81С. Р-8Ю характеризуется кубической алмазоподобной кристаллической решеткой, а-8Ю имеет ромбическую или гексагональную кристаллическую решетку, для а-81С характерно явление политипизма.

Кристаллическое строение БЮ - характеризуется многообразие политипов, которое сводится к 4 основным наиболее распространенным — 81С-4Н, 8Ю-6Н, 81С-1511, 81С-ЗС (политип ЗС соответствует р модификации 8Ю) [3, 4]. Все политипы 8Ю - имеют бинарные тетраэдрические структуры, построенные по законам плотной шаровой упаковки и отличаются друг от друга порядком чередования двойных гексагональных слоев углерода и кремния (рисунок 1.1). Каждый атом углерода находится в центре тетраэдра, образованного из атомов кремния, и наоборот, т. е. координационное число

кремния и углерода для всех политипов БЮ равно 4.

&С-15К

Рисунок 1.1 - Чередование сдвоенных слоев кремния и углерода в основных политипах 81С [5]

Природа политипизма в карбиде кремния и способы его регулирования не ясны [5]. Исследователи связывают его с различными факторами, например с содержанием азота в реакционной среде, прекурсоров, избытке углерода или кремния и т.п. В последнее время достигнуты некоторые успехи в управляемом выращивании некоторых политипов 8 ¡С [6]. В работе [7] предложено рассмотрение кристаллов карбида кремния как слоистой макромолекулы, в которой атомы каждого слоя образуют шестиугольники с

углами равными 109,4°. Для таких шестиугольников, как отмечают авторы, характерны два типа структур - "ванны" и "кресла" по аналогии с молекулой циклогексана, и любой из политипов Б 1С можно описать последовательностью чередующих слоев указанных структур. Сделанные на основе этой модели качественные оценки областей формирования политипов, согласуется с данными монографии [5], где указывается, что бета модификация Б ¡С устойчива до 1800 - 2000 К, а при температурах 2170-2570 К карбид кремния переходит в альфа форму. Отмечается, что на такие переходы могут также влиять давление и наличие тех или иных примесей.

Авторы [8] рассматривают последовательность слоев в различных политипах и приходят к выводу, что переход из одного политипа в другой вероятнее всего происходит в результате перестановки относительно небольшого количества слоев - 2 или 3 фрагмента по 2 или 3 слоя. Предполагается также, что процесс трансформации политипов, скорее всего, аналогичен механизму обмена атомными слоями в твердой фазе при высоких температурах [9].

Политипы 8¡С отличаются таким свойствами как ширина запрещенной зоны, электропроводность, люминисценция и др. свойствами, связанные прежде всего с полупроводниковыми свойствами Б ¿С. Обычно из-за сложности получения заданного политипа используется только политип 6Н [5].

Как известно, поверхность карбида кремния покрыта оксидной пленкой, которая характеризуется сложным составом, но, как правило, ее в целом можно рассматривать как смесь оксидов кремния различной валентности. Наличие указанной пленки нивелирует влияние политипизма на свойства поверхности в частности на концентрацию, взаимное расположение функциональных групп, а, следовательно, на процессы модифицирования поверхности зерен Кроме того, нет сведений, что высокотемпературные фазовые переходы между политипами как-то влияют на термоокислительную стойкость ЗЮ. Таким образом, политипный состав БЮ, по-видимому, не оказывает влияния на процессы его модифицирования, а также на

термоокисление.

Впервые карбид кремния (карборунд, углеродистый кремний) был получен И.Я. Берцеллиусом в 1824 г. Карборунд встречается в природе в виде мелких кристаллов. Кристаллы карборунда обнаружены в метеоритных кратерах, алмазных трубках, вулканических извержениях [10], в промышленных же объемах карбид кремния получают химическим путем.

Из методов получения БЮ, которые применяются при промышленном производстве карбида кремния можно выделить 3 основных метода:

Метод Ачесона [11] заключается в восстановлении 8Ю2 углеродом в электрической керновой печи. Основными недостатками метода являются

21 3

высокая загрязненность примесями (до 10 см" ), большое содержание 8Ю2, неоднородность гранулометрического состава, для монокристаллических образцов отсутствует политипная однородность и размеры получаемых кристаллов составляют, как правило, не больше 10x10x3 мм [12, 11]. Метод Лэли [1, И, 13] заключается в сублимационном росте кристаллов 8Ю через паровую фазу с последующей кристаллизацией и ростом кристаллов 8¿С. Метод позволяет выращивать политипно однородные монокристаллы, однако, малые по размеру. Для получения более крупных монокристаллов был предложен метод модифицированный метод Лэли (метод ЛЭТИ), который заключается в сублимационном росте монокристаллов на основе затравки, причем диаметр получаемого монокристалла и его политипная структура могут задаваться параметрами исходной подложки [11, 13], однако выращенные слитки, как правило, характеризуются развитой структурой дефектов, включающих дислокаций, микропоры, дефекты упаковки, политипные углеродные включения т.п.

Таким образом, в промышленных масштабах традиционно для получения абразивного поликристаллического карбида кремния используют метод Ачесона, для получения небольших монокристаллов метод Лели, а для получения крупных монокристаллов - модифицированный метод Лели (метод ЛЭТИ).

Кроме перечисленных методов получения в литературе описаны другие методы получения БЮ, как дисперсного карбид кремния [12] так и в виде пленок [14, 15].

Следует отметить, что способ получения и конкретные технологические условия влияют на такие параметры формируемого карбида кремния, как например политипизм, содержание примесей и т.п. Однако, поскольку поверхность зерен БЮ покрыта оксидным слоем, можно предположить способ получения не должен оказывать, ощутимого влияния на свойства поверхности.

Преимущества Б ¡С как конструкционного и полупроводникового материала по сравнению с кремнием хорошо видны из таблицы 1.1.

Карбид кремния характеризуются широким спектром областей применения. Он может быть использован в сенсорных устройствах, чувствительных к водороду при высоких температурах - около 700 К [17]. Сенсорная система, состоящая из карбида кремния, хрома и золота чувствительна как к водородному окружению, так и к кислороду. Сенсорные системы на основе Б ¡С могут работать без охлаждения при температурах до 600 °С [13]. Использование 8 ¡С в газовых датчиках окислов азота (N0,,), фтористого водорода и других газов позволяет нагревать датчики до высокой рабочей температуры.

Благодаря высокой энергии связи атомов карбид кремния является радиационно-стойким материалом, поэтому предлагается использовать его в качестве материала для детекторов жестких излучения [18]. Поверхность ЭЮ привлекает исследователей как источник фотолюминесцентного излучения. В работах [15, 19] фотолюминисценцию наблюдали на слоях карбида кремния выращенных на кремнии, в [19] после электролитического окисления авторы отметили увеличение интенсивности фотолюминисцентного излуччения.

Таблица 1.1 - Сравнение основных характеристик кремния и карбида кремния [16]

Параметры Материал

81 8Ю

Теплопроводность, Вт / (см К) 1,5 4,9

Температурный коэффициент линейного расширения, 10"6 - 1/К 2,6 4,68

Температура Дебая, К 640 1430

Ширина запрещенной зоны, эВ 1,12 3,02

Параметр решетки, нм 0,54 0,312

Кроме перечисленного, карбид кремния является перспективным материалом для применения в микронагревательных системах благодаря его высокой теплопроводности и устойчивости при высоких температурах [20].

Таким образом, карбид кремния, находит широкое применение, что обусловлено особенностями его строения, а также доступностью исходных веществ для его получения. Вместе с тем прочность химических связей в 8Ю обуславливает применение его в качестве абразивного материала и предопределяет химическую инертность и устойчивость к излучением, поэтому отдельного рассмотрения требуют физико-химичекие свойства 8Ю.

1.2 Физико-химические свойства БЮ

Карбид кремния (8Ю) - химическое соединение, характеризующееся рядом востребованных свойств: огнеупорных, абразивных, полупроводниковых, электрохимических, антикоррозионных и прочностных в высокотемпературной области. Твердость карбида кремния составляет 9,2-

9,3 по шкале Mocea, что и предопределяет его использование в качестве абразивного материала. Для SiC характерна высокая температура Дебая, поэтому не наблюдается его саморазрушение вплоть до высоких температур, и допустимо эксплуатировать в жестких условиях.

Карбид кремния в соответствии с ГОСТ 3647-80 по содержанию примесей разделяется на два класса — зеленый (марка К36) и черный (марка КЧ) [21]. Химический состав % (по массе) и удельная поверхность приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Химический состав, % (по массе) и удельная поверхность образцов SiC КЗ 6

Карбид кремния марки: Химический состав, (%масс)

SiC SiCB Сев Fe Al CaO Si02

кз 98,7 0,59 0,03 0,11 0,06 0,01

кч 96,21 - 0,13 1,05 0,94

Химическое взаимодействие карбида кремния с различными элементами определяет возможность его применения в условиях контакта с конденсированными и газообразными средами, а также пути разработки технологических процессов производства карбида кремния и изделий из него.

Термодинамическая вероятность реакций взаимодействия карбида кремния и кинетические параметры этой реакции определяют химическую стойкость карбида кремния. Термодинамические расчеты процессов химического взаимодействия элементов с SiC могут проводиться, на основе анализа двух частных систем углерод-элемент и кремний - элемент [3]. Взаимодействие карбида кремния с элементами IB, IIIB и IVB групп

периодической системы, а также с металлами группы железа и меди с применением указанного подхода исследовалось в работах [3], [22].

В монографии Г.Г. Гнесина [3] возможность взаимодействия элементов периодической системы с карбидом кремния определена из анализа разности величин термодинамического критерия реакции взаимодействия с образованием соответствующего карбида или силицида и Б ¡С. В результате совместного анализа термодинамических данных и характера равновесий в бинарных системах с кремнием и углеродом установлены следующие общие закономерности, характеризующие способность к взаимодействию различных элементов с карбидом кремния [3], [23]:

Химические элементы по активности по отношению к 8¡С могут быть разделены на 4 класса [3 стр.75]:

А - Элементы, не взаимодействующие с 8Ю, не образующие ни карбидов ни силицидов и не растворяющие в заметных количествах в твердом состоянии ни углерод ни кремний (Хп, ва, Ag, Сё, 1п, 8п, 8Ь, Аи, Н^, РЬ, В1). Сюда же следует относить элементы, частично растворяющие углерод или кремний (81, ве), находящиеся в равновесии с 8 ¡С (углерод), а также образующие с кремнием или углеродом соединения менее устойчивые чем 81С (щелочные металлы, Р, Аб, 8е, Те);

Б - Элементы образующие преимущественно соединения с углеродом: водород, легкие элементы ШВ группы (В, А1) и некоторые переходные металлы и актиноиды (ТЬ, и);

В - Соединения с наибольшей вероятностью образующие соединения с кремнием: галогены, легкие элементы УВ группы (И, О, 8), большинство (¿-переходных металлов, в том числе Сг, редкоземельные элементы, также тяжелые щелочно-земельные металлы (Са, 8г, Ва) и медь;

Г - элементы, с равной степенью вероятности образующие карбиды и силициды. Такими элементами являются некоторые из переходных металлов СП, V).

Такое разделение элементов по химической активности на четыре класса носит условный характер, так как преимущественное образование того или иного соединения не исключает хода реакции в ином направлении, в случае, если кинетические факторы благоприятствуют такому протеканию реакции.

Наибольший интерес с точки зрения химических свойств относительно взаимодействия с SiC представляют хром и ванадий и их оксиды. Оксиды указанных элементов в виде соответствующих металоксидных структур, как было показано в [24], позволяют регулировать термоокислительную стойкость SiC.

В работах [25, 26] отмечено, что ванадий и хром характеризуются низкими коэффициентами диффузии в карбиде кремния, соответственно взаимодействие с элементами происходит, скорее всего, на поверхности SiC.

В работе [27] исследована фазовая диаграмма (рисунок 1.2), из которой видно, что хром и кремний образуют ряд силицидов хрома, а температура плавления по мере повышения доли хрома повышается с 1414 °С до 1907 °С.

Si, %масс

Рисунок 1.2 - Фазовая диаграмма Cr-Si [27]

Похожая фазовая диаграмма системы Сг-81 дается и авторами [28]. Несмотря на некоторое различие в температурах устойчивости и плавления соединений авторы рассмотренных работ указывают на образование в системе Сг - 81 ряда силицидов хрома.

Результаты исследований системы углерод-хром отражены в работах [28, 29]. В [28] дается краткая характеристика системы Сг-С, отмечается, что углерод с хромом также образует химические соединения - карбиды хрома.

На основании расчета и анализа энтальпии и энтропии в системе Сг-О-С, авторы [30] приходят к выводу, что удаление из системы углерода маловероятно. Отмечено, что при взаимодействии с углеродом значительно более высока вероятность получения карбидов хрома, чем получения металлического хрома.

Непосредственно система Сг-8ьС рассматривается в контексте применения соответствующих контактов на поверхности 8 ¡С. В работах [31, 32] отмечают образование карбидов, силицидов и карбосилицида в указанной системе (см. рисунок 1.3).

С

1673 К Сгб^ЗСХ =Пяшс1

Я

СгБгг СгБ1 СгбБк СгзБ! С Г

ат%

Рисунок 1.3 -Фазовая диаграмма системы Сг-8ьС при 1630 К [31]

В статье [33] рассмотрено взаимодействие поверхности карбида кремния с парами хрома. Установлено, что в инертной среде основным продуктом взаимодействия БЮ и Сг (Р = 1,5 Па) является силицид хрома Сг5813 (в температурном диапазоне от 1470 К до 1773 К). С другой стороны, при взаимодействии прессованного карбида кремния (содержащего добавки алюминия) с металлической фольгой хрома, как отмечается в работе [32], формируется ряд карбидов и силицидов (преимущественно карбидов и карбидсилицидов - рисунок 1.3). В числе вероятных продуктов взаимодействия авторы отмечают: Сг23Сб, Сг381Сх, гексагональный Сг7С3 и Сг5813Сх, а также орторомбический Сг3С2. Продукты между слоем непрореагировавших карбида кремния и хрома распределяются в следующей последовательности: 81С/Сг5813Сх/Сг381Сх/Сг7С3/Сг23Сб/Сг.

Подробно фазовые диаграммы в системе Сг-81-С при 1400°С приводятся в работах [32, 34].

В работе [35] была получена и исследована гексагональная фаза Сгэ^зСх. Авторы считают, что промежуточным продуктом в синтезе являются оксиды кремния (IV) и хрома (III), которые при 800°С восстанавливаются углеродом. Кроме описанного соединения авторы идентифицировали в составе модифицируемых порошков сравнительно небольшие количества силицида хрома Сг812.

Важным вопросом является возможность протекания окислительно-восстановительных взаимодействий в системе Сг - О - БЮ.

Оксид хрома (VI) является окислителем, в то время как карбид кремния является восстановителем. Таким образом, между ним можно ожидать протекания окислительно восстановительных реакций.

Взаимодействия в системе 8Ю(8Ю2)-Сг203-С были исследованы авторами [36] при температурах 1273, 1473, 1673, и 1873 К в вакууме. В указанных условиях наблюдалось формирование карбида хрома ((Сг3С2) и карбосилицида хрома, что согласуется, в частности, с данными работы [30].

Авторы показали, что при 1873 °С формируется силикат хрома (С^БЮД восстановление которого карбидом кремния приводит к силицидам хрома Сг812 , Сг5813 и карбосилициду хрома. Подробно литературные данные и области существования фаз при 1673 К рассмотрены в работах [37, 38].

Не менее важным является анализ взаимодействий карбида кремния и титана, а также ванадия Рассмотрению системы БьС-ТМ посвящено исследование [39]. Тройная диаграмма при 1250 °С приведена на рисунке 1.4. Из анализа диаграммы можно сделать вывод, что в отличие от хрома титан практически не образует карбидов, вместо них как правило образуются карбосилициды. В то же время титан образует и силициды, не содержащие углерода В работе [40] приводится схожая фазовая диаграмма для температуры 1100 °С.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Анисимов, Константин Сергеевич, 2013 год

Список литературы

1 Lely, J.A. Darstellung von einkristallen von siliciumcarbid and beherrschung von art und mender der eingebauten Verunreinigungen // Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft. - 1955. -bd. 32. - S. 229-238.

2 Карбид кремния / под. ред. Г. Хениша, Р. Роя. - Пер. с англ. - М. : Мир, 1972.-349 с.

3 Гнесин, Г.Г. Карбидокремниевые материалы / Г.Г. Гнесин. - М. : Металлургия, 1977. - 216 с.

4 Кайнарский, И.С. Карборундовые огнеупоры / И.С. Кайнарский, Э.В. Дегтярева. - Харьков : Металлургиздат, 1963. - 252 с.

5 Гаршин, А.П. Керамика для машиностроения / Гаршин, А.П. [и др.].- М. : ООО издательство "Научтехлитиздат", 2003. - 384 с.

6 Семенов, A.B. Получение гетеро структур на основе нанокристаллических слоев политипов карбида кремния / A.B. Семенов [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 2010. - Т. 44, № 6. - С. 845-852.

7 Синельников, Б.М. Описание структуры кристаллических решеток карбида кремния с позиции высокомолекулярных соединений / Б.М.Синельников, В.А. Тарала, Митченко И.С. // Химия твердого тела и современные микро и нанотехнологии. VII Международная конференция. Кисловодск: сб. тез. докл. - Ставрополь : СевКавГТУ, 2008 - С. 389.

8 Zhu, Y. Q. Shock-induced phase transitions among SiC Polytypes / Y. Q. Zhu [ et al.] // Journal of Materials Science. - 1998. - V. 33. - P. 5883 - 5890

9 Frevel, L. K. Polytype distribution in Silicon carbide / L. K. Frevel, D. R. Petersen, С. K. Saha // Journal of Materials Science. - 1992. - V. 27, № 7. - P. 1913 -1925.

10 Физическая химия силикатов : Учебное пособие для студентов ВУЗов / Под ред. A.A. Пащенко [и др.]. -М. : Высшая школа, 1986. - 368 с.

11 Лебедев, A.A. Вечнозеленый полупроводник / A.A. Лебедев // Химия и жизнь. -2006. - №4. - С. 14-19.

12 Карелин, В.А. Исследование влияния механической активации сырья на свойства синтезируемого высокочистого карбида кремния / В.А. Карелин, С.П. Андриец, А.П. Юферова // Известия Томского политехнического университета. - 2005. - Т. 308, № 6. - С. 104-108.

13 Трубицын, Ю.В. Полупроводниковые материалы на основе элементов IV группы / Ю.В. Трубицын, Д.И. Левинзон, В.Ю. Трубицын // Складш системи i процеси. Електронне матер1алознавство i технологи. - 2007. - №1. -С. 18-37.

14 Lien, W.-Ch. Growth of epitaxial 3C-SiC films on Si(100) via low temperature SiC buffer layer / W.-Ch. Lien, N. Ferralis, C. Carraro, R. Maboudian // Crystal Growth and Design. - 2010. - V. 10. - P. 36-39.

16 Васильев, А.А. Особенности материаловедческого и технологического базиса микросистем / А.А. Васильев, В.В. Лучинин, Ю.М. Таиров // Нано- и микросистемная техника. - 1999. - №1.- С. 7 - 11.

17 Ghosh, R.N. SiC Field-Effect Devices Operating at High temperature / R.N. Ghosh , P. Tobias // Journal of Electronic materials. - 2005. - V. 34, № 4. - P. 345- 350.

18 Лебедев, А.А. Радиационная стойкость SiC и детекторы жестких излучений на его основе. Обзор. / А.А. Лебедев, М. Иванов, Н.Б.Строкан. // Физика и техника полупроводников. - 2004. - Т. 38, № 2. - С. 129.

15 Орлов, Л.К. Структура и ультрафиолетовая люминисценция пленок ЗС-SiC, выращенных на Si (1111) / Л.К. Орлов, Ю.Н. Дроздов, Н.А. Алябина, Н.Л. Ивина, В.И. Вдовин, И.Н. Дмитрук // Физика твердого тела. - 2009. - Т. 51, № 3. -С.446.

19 Данишевский, A.M. Интенсивная фотолюминисценция пористых слоев пленок SiC, выращенных на кремниевых подложках / A.M. Данишевский [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 1997. - Т. 31, №4. - С. 420.

20 Корляков, А.В. Применение SiC-микронагревательных систем в микросистемной технике / А.В. Корляков, В.В. Лучинин, И.В. Никитин // Нано- и микросистемная техника. - 2000. - №2. - С. 27 - 31.

21 Францевич, И.Н. Карбид кремния / И.Н. Францевич ; под редакцией И.Н. Францевича. - Киев : Наукова думка, 1966. - 360 с.

22 Гнесин, Г.Г. Контактное взаимодействие карбида кремния с медью/ Г.Г.' Гнесин, Ю.В. Найдич // Порошковая металлургия. - 1969. - №2. - С. 57-63

23 Павличенко, В.И. Исследование карбидокремниевых и р-n переходов, полученных выращиванием из растворов редкоземельных элементов / В.И. Павличенко, И.В. Рыжиков // Физика твердого тела. - 1968. - Т.2. - С. 1644-1650.

24 Мирошниченко, JI.B. Термическое окисление карбида кремния с модификацией поверхности методом молекулярного наслаивания / JI.B. Мирошниченко, A.A. Малыгин, С.И. Кольцов // Огнеупоры. - 1985. - №2. - С. 22-24.

25 Takano, К. Volume and dislocation diffusion of iron, chromium and cobalt in CVD ß-SiC / К. Takano [et al.] // Science and Technology of Advanced Materials -2001.-V.2-P. 381 - 388.

26 Мынбаева М.Г. Полуизолирующие слои карбида кремния полученные диффузией ванадия в пористый 4H-SiC / М.Г.Мынбаева [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 2003. - Т 37, № 5. - С. 612 - 615.

27 Okamoto, Н. Cr-Si (Chromium-Silicon) / Н. Okamoto // Journal of Phase Equilibria - 2001. - V. 22, № 5. - P. 593.

28 Абдулабеков, Е.Э. Теория и технология производства хромистых сплавов : Учебное пособие / Е.Э. Абдулабеков, К.К. Каскин, А.Х. Нурумгалиев - Алматы : Республиканский издательский кабинет по учебной и методической литературе, 2010.-280 с.

29 Хансен, М. Структуры двойных сплавов / Хансен М., Андерко К. - М.: Металлург-издат., 1962. - Т. 1,2.- 1488 с.

30 Петрищев, A.C. Термодинамическое равновесие в системе Сг-О-С применительно к технологии получения хромосодержащей лигатуры / A.C. Петрищев, С.М. Григорьев, И.В. Прус // Сборник научных трудов ДонНТУ, серия металлургия.-2011.-№13 (194).-С. 139-143.

31 Lebrun, N. Carbon - Chromium - Silicon / N. Lebrun [et al.] // Refractory metal systems: phase diagrams, crystallographic and thermodyamic data. - 2010.- V 11E2.-P. 330.

32 Naka, M. Phase reactions and diffusion path of the SiC/Cr system/ M. Naka, J. C. Feng, J. C. Schuster. // Journal of materials synthesis and processing. - 1998. -V. 6, № 3. - P. 169-173.

33 Vlasova, M. SiC particles coated by chromium silicides / M. Vlasova [et al.] // Journal of materials synthesis and processing. - 2002. - V. 10, № 2. - P. 67-74.

34 Borisova, A. L. Reactions in the Cr-SiC system under conditions of ordinary and plasma heating/ A. L. Borisova [et al.] // Soviet Powder Metallurgy and Metal Ceramics. - 1979. - V. 18, № 10. - P 722-728.

35 Luo, P. Thermochemical synthesis and characterization of nanostructured chromium silicide and silicon carbide composite materials/ P. Luo, P. R. Strutt // Journal of Materials Science. - 1995. - V.30, №13. - P. 3475-3482.

36 Vlasova, M. V. Formation of composite powders and ceramics from beta-SiC-C^Os-C mixtures / M. V. Vlasova [h ,zjp.] // Journal of materials synthesis and processing. - 2001.-V. 9, No. 4.-P. 187.

37 Bhanumurthy, K. Phase stability and related interfacial reactions in the Cr-Si-C system / K. Bhanumurthy, R. Schmid-Fetzer // Z. Metallkd. - 1996. - V. 87, №1. -P. 61.

38 Du, Y. Experimental Investigation and Thermodynamic Description of the Constitution of the Ternary System Cr-Si-C / Y. Du, J. C. Schuster, L. Perring. // Journal of the American Ceramic Society. - 2000. - V. 83, № 8. - P. 2067.

39 Bandyopadhyay, D. The Ti-Si-C System (Titanium-Silicon-Carbon) / D. Bandyopadhyay // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. - 2004. - V. 25, № 5.-P. 415-420.

40 Wakelkamp, W. J. J. Phase Relations in the Ti-Si-C System / W. J. J. Wakelkamp, F. J. J. van Loo, R. Metselaar //Journal of the European Ceramic Society.-1991.-V. 8.-P. 135-139.

41 Say, W. С. Gaseous corrosion mechanisms of silicon carbides in Na2S04 and V2O5 environments / W. C. Say, S.C. Liu // Journal of Materials Science. - 1996. -V. 31.-P. 3003-3008.

42 Avice, M. Rearrangement of the oxide-semiconductor interface in annealed Al203/4H-SiC structures / M. Avice [et al.] // Applied Physics Letters. - 2007. - V. 91, №5. - P. 052907.

43 Rokhlin, L.L. Carbon - Silicon - Vanadium L.L. Rokhlin,T.V. Dobatkina // Refractory metal systems: phase diagrams, crystallographic and thermodynamic data. -2010. - V. 11E2. -P. 606-618

44 Alekseev, S.A. Fourier transform infrared spectroscopy and temperature-programmed desorption mass spectrometry study of surface chemistry of porous 6H-SiC / S. A. Alekseev, V. N. Zaitsev // Chemistry of Materials. - 2007. -V. 19, №9.-P. 2189-2194.

45 Евстропьев, K.C. Химия кремния и физическая химия силикатов / К.С. Евстропьев, Н.А. Торопов. - М. : Промстройиздат, 1956. - 339 С.

46 Кравчик, А.Е. Исследование структуры и свойств нанопористых углеродных материалов, полученных методом термохимической обработки карбидов / А.Е. Кравчик. // Серия критические технологии. Мембраны. - 2003. -№3(19).-С. 3 - 13.

47 Janz, S. Amorphous silicon carbide for photovoltaic applications : Dissertation zur erlangung des akademischen grades doktor der naturwissenschaften (Dr. rer. nat.)/ S. Janz : Fraunhofer Institut fiir Solare Energiesysteme. - Freiburg, 2006 - 227 s.

48 Benfdila, A. Silicon Carbide Thermal Oxidation / A. Benfdila, K. Zekentes // African Physical Review. -2010. - V. 4. - P. 25-30.

49 Wang, J.J. First-principles investigation on initial stage of 2H-SiC(001) surface oxidation / J. J. Wang [и др] // Chinese Science Bulletin. - 2009. - V. 54, №. 9. - P. 1487-1494.

50 Das, M.K. Effect of Epilayer Characteristics and Processing Conditions on the Thermally Oxidized Si02/SiC Interface / M.K. Das, J.A. Cooper, M.R. Melloch // Journal of electronic materials. - 1998. - V. 27, №4. - P. 353-357.

51 Ueno, К. Anomalous Oxidation Rate in 6H-SiC Depending on the Partial Pressure of 02 and H20 / K. Ueno // Journal of electronic materials. - 1998. - V. 27, №4,- P. 313-316.

52 Новиков, В.П. О растворимости азота в a -SiC / В.П. Новиков, В.Н. Вигдорович, А.Н. Крестовников // Известия АН СССР. Неорг. Материалы. -1968. - Т.4. - С. 502-505

53 Rassaerts, Н. Thermodynamische Berechnungen im System SiliziumKohlens toff-Stickstoff / H. Rassaerts, A. Schmidt // Planseeber. Pulvermetall. -1966.-Bd 14,- S. 110-114.

54 Hartman, J. S. NMR studies of nitrogen doping in the 4H polytype of silicon carbide: site assignments and spin-lattice relaxation / J. S. Hartman [и др] // The Journal of Physical Chemistry.C.-2009. - V. 113.-P. 15024- 15036.

55 Ventra, M.D. Oxygen Stability, Diffusion, and Precipitation in SiC: Implications for Thin-Film Oxidation / M. D. Ventra, S. T. Pantelides // Journal of electronic materials. -2000. - V. 29, №3 - P. 353-358.

56 Mergia, K. Oxidation behaviour of SiC coatings / K. Mergia [и др.] //

Applied Physics A. - 2008. - V. 92. - P. 387-395.

t

57 Кофстад, П. Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов / П. Кофстад. - М. : Мир, 1975.-396 с.

58 Jurecka, S. On the topographic and optical properties of SiC/Si02 surfaces / S. Jurecka [et al.] // Central European Journal of Physics. - 2009. - V.7, №.2. - P. 321-326.

59 Cantin J.L. Identification of the carbon dangling bond center at the 4H-SiC/Si02 Interface by an EPR study in oxidized porous SiC / J.L. Cantin // Physical Review Letters. - 2004. - V. 92, № 1. - P. 015502.

60 Moon, J.H. Effect of Postoxidation Annealing on High Temperature Grown Si02/4H-SiC Interfaces / J.H. Moon [et al.] // Journal of The Electrochemical Society. - 2010. - V. 157, № 2. - P. H196 - H201.

61 Lavrenko V.A. Petrographic and X-ray identification of phases formed by oxidation of silicon carbide/ V.A. Lavrenko, S. Jonas, R. Pampuch // Ceramics International. - 1981. - V. 7, № 2. - P. 75-76.

62 Nagamori, M. Thermodynamic stability of silicon oxycarbide Si5C602 (Nicalon) / M. Nagamori, J.-A. Boivin, A. Claveau // Journal of Materials Science. - 1995. -V.30, №2. - P.5449-5456.

63 Motzfeldt, K. On the rates of oxidation of silicon and of silicon carbide in oxygen, and correlation with permeability of silica glass. / K. Motzfeldt // Acta Chem. Scand. - 1964. - V. 18. - P. 1596-1606.

64 Adasky, R.F. Oxidation of silicon carbide in the temperature range 1200 to 1500° / R.F. Adasky // The Journal of Physical Chemistry.- 1959. - V. 63, № 2. -P. 305.

65 Singhal, S.C. Effect of alumina content on the oxidation of hot-pressed silicon carbide / S.C. Singhal, F.F. Cange // Journal of the American Ceramic Society. -1975. - V. 58, №9-10. - P. 433-435.

66 Jorgensen, P.J. Effects of oxygen pressure on the oxidation of silicon carbide / P.J. Jorgensen, M.E. Wadsworth, J.B. Cutler // Journal of the American Ceramic Society . - 1960. - V. 43, № 4. - P. 209-212.

67 Jorgensen, P.J. Oxidation of Silicon Carbide/ P.J. Jorgensen M.E. Wadsworth, J.B. Cutler // Journal of the American Ceramic Society . - 1959. - V. 42, № 12. - P. 613-615.

68 Gugel, E. Zur bildung der Si02 schicht auf SiC / E Gugel., H.W. Hennicke, P. Schuster // Berichte der Deutschen Keramischen Gesellschaft. - 1969. - bd 46. - S. 481-485.

69 Fitzer, E. Kinetic Studies on the Oxidation of Silicon Carbide/ E. Fitzer, P. Ebi // Proceed. Intern. Conf. Silicon carbide (Miami, sept. 1973) / ed. R.C.

Marshall, J.W. Faust, C.E. Ryan. - Columbia, SC : University of South Carolina Press, 1974. - P. 320-328.

70 Baraton, M.-I. SiH surface species on a SiC nanosized powder: ab initio and FT-IR studies of their behaviour under oxidation / M.-I. Baraton, S. Besnaou // Molecular Engineering. - 1996. - V.6, №4. - P. 327-346.

71 Нефедов, В.И. Физические методы исследования поверхности твердых тел / В.И. Нефедов, В.Т. Черепин. - М. : Наука, 1983. - 392 с.

72 Hoshino, Y. Atomic scale characterization of oxidized 6H-SiC surfaces / Y. Hoshino, S. Matsumoto, Y. Kido // Surface Science. - 2003. - V. 531. - P. 295-303.

73 Seyller, T. Electronic properties of SiC surfaces and interfaces: some fundamental and technological aspects/ T. Seyller // Applied Physics A. - 2006. - V. 85, №4. -P. 371-385.

74 Bensalem, A. In situ diffuse reflectance spectroscopy of supported chromium oxide catalysts: kinetics of the reduction process with carbon monoxide / A. Bensalem, В. M. Weckhuysen, R. A. Schoonheydt // The Journal of Physical Chemistry B. - 1997. - V. 101, № 15. - P. 2824-2829.

75 Rosner, D.E. High-temperature kinetics of the oxidation and nitridation of pyrolytic silicon carbide in dissociated gases / D.E. Rosner, Allendorf H.D. // The Journal of Physical Chemistry.- 1970. -V. 74, № 9. - P.1829.

76 Pampuch, R., Jonas S. New Aspects of the Oxidation of SiC // Science of ceramics. - 1977. - №9. - P. 300.

77 Pampuch, R. Formation of Ternary Si-O-C Phase(s) During Oxidation of SiC / R. Pampuch, W. Ptak, S. Jonas, J. Stoch // in Energy and Ceramics, Proc. 4th Int. Meet, on Modern Ceramic Technol., Saint-Vincent, May 28-31, 1979. - Elsevier, Amsterdam, 1980.-P. 435-448.

78 Lu, S. Thermal stability and oxidation resistance of novel carbon-silicon alloy fibres / S. Lu, B. Rand, K. D. Bartle. // Journal of Materials Science - 1999. -V. 34, №3. - P. 571-578

79 Киселев, В.Ф. Поверхностные явления в полупроводниках и диэлектриках / В.Ф. Киселев. - М. : Наука, 1970. - 399 С.

80 Singhal, S.C. Oxidation kinetics of hot-pressed silicon carbide / S.C. Singhal //J. of Mater Science. - 1976.-V. 11, №1,-P. 1246-1253.

81 Dillon, J.A. Silicon carbide-a high temperature semiconductor / J.A Dillon. -London : Pergamon press., 1960. - P. 325-244.

82 Ervin, G. Oxidation Behavior of Silicon Carbide / G. Ervin Journal of the American Ceramic Society - 1958. - V. 41, № 9. - P. 347.

83 Jorgensen, P.J. Effect of an Electric Field on Silicon Oxidation / P.J. Jorgensen //The Journal of Chemical Physics. - 1962. - V. 37, № 4. - P. 874-876.

84 Кузнецова, В.Jl. Исследование коррозионной стойкости нагревателей из SiC. : Автореферат дисс. ... канд. техн. наук / В.Л. Кузнецова ; ЛТИ. - Л., 1972.

- 15 с.

85 Singhal, S.C. Effect of water vapor on the oxidation of hot-pressed silicon nitride and silicon carbide / S.C. Singhal // Journal of the American Ceramic Society . - 1976. - V. 59, №1-2. - P. 81-82.

86 D. Das, J. Farjas, P. Roura. Passive-Oxidation Kinetics of SiC Microparticles //Journal of the American Ceramic Society . - 2004. - 87, № 7. - P. 1301-1305.

87 Яворский, И.А. Взаимодействие карбида кремния с окислительными средами / И.А. Яворский, В.И. Елчин, Г.Г. Гнесин // Порошковая металлургия.

- 1978. - Т. 187, № 7. - С. 65-69.

88 Shimoo, Т. Effect of С02 partial pressure on oxidation of low-oxygen SiC fibers (Hi-Nicalon) in Ar-C02 gas mixtures / T. Shimoo, K. Okamura, T. Morita // Journal of Materials Science. - 2004. - V. 39. - P. 2699 - 2705.

89 Pultz, W.W. Si02+SiC reaction at elevated temperatures. Part 1.—Kinetics and mechanism / W.W. Pultz, W. Hertl // Transactions of the Faraday Society. -1966.-V. 62.-P. 2499.

90 Арсламбеков B.A. О механизме образования и роста окисных пленок на металлах и полупроводниках / В.А. Арсламбеков // Высокотемпературная коррозия методы защиты от нее : Сб. ст. - М. : наука, 1973. - С. 19.

91 Алесковский, В.Б. Химия твердых веществ / В.Б. Алесковский. - М. : Высшая школа. - 1978. - 368 с.

92 Химия привитых поверхностных соединений / Г. В. Лисичкин [и др.] ; под ред. Г. В. Лисичкина. - М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 592 с.

93 Химия, физика и технология поверхности : Межвед. сб. научных тр. Инт химии поверхности им. Чуйко НАН Украины.- Гл. ред. М.Т. Картель. - К. : Наукова думка, 2009. - Вып. 15. - 2009. - 374 с.

94 С. Моррисон. Химическая физика поверхности твердого тела - М. : Мир, 1980.-490 с.

95 Гегузин, Я.Е. Диффузионные процессы на поверхности кристалла / Я.Е. Гегузин, Ю.С. Кагановский - М. : Энергоатомиздат, 1984. - 128 с.

96 Shimada, S. Preparation and high temperature oxidation of SiC compositionally graded graphite coated with Hf02 / S. Shimada, T. Sato // Carbon. -2002. - V. 40, № 13. - P. 2469-2475.

97 Жабрев, В.А. Кинетический анализ жаростойкости композиций ZrB2-SiC / В.А. Жабрев, И.Б. Баньковская // Физика и химия стекла. - 2005. - Т. 31, №4. - С. 482-488.

98 Chirkin, A. D. High-temperature and electrochemical oxidation of transition metal silicides/ A. D. Chirkin, V. O. Lavrenko, V. M. Talash // Powder metallurgy and metal ceramics.- 2009. - V. 48, № 5-6. - P. 330-345.

99 A. C. №833860 СССР. Способ получения спеченных изделий из карбида кремния / А.П. Гаршин, С.И. Кольцов, А.А. Малыгин, В.Б. Алесковский (СССР) - № 2418815/29-33 заявл. 03.11.76 ; опубл. 30.05.81, Бюл. № 20. - 3 с.

100 Rosso, М. Covalently Attached Organic Monolayers on SiC and SixN4 Surfaces: Formation Using UV Light at Room Temperature / M. Rosso [et al.] // Langmuir. - 2009. - V. 25. - P. 2172-2180.

101 Раков, А.В. Исследование влияния поверхностных примесей металлов в кремнии на свойства МОП-структур / А.В. Раков [и др.] // Физика и техника полупроводников. - 1968. - Т. 2, №4. - С. 526-529.

102 Brotheron, S.D. The influence of platinum in the Si-Si02 system / S.D. Brotheron // Solid state electron. - 1970. -V. 13, №7. - P. 1113-1115.

103 Максимов, А.И. Основы золь-гель технологии нанокомпозитов / А.И. Максимов, , В.А. Мошников, Ю.М. Таиров, O.A. Шилова. : монография. - 2-ое издание, доп. и исправл. - СПб. : Изд-во «Элмор», - 2008. - 255 с.

104 Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры / Под ред. JI. Ченг, К. Плог. М. : Мир, 1989. - 580 С.

105 Зорин, Е.И. Ионное легирование полупроводников / Е.И. Зорин, П.В. Павлов, Д.И. Тетельбаум. - М. : Энергия, 1975. - 128 с.

106 Киреев, В.Ю. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы / В.Ю. Киреев, A.A. Столяров. - Монография. - М. : Техносфера, 2006. - 200 с.

107 Малыгин, A.A. От химических реакций на поверхности твердых тел к нанотехнологии молекулярного наслаивания // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - 2007. - № 1. - С. 14 - 24.

108 Волкова, А.Н. О взаимодействии хлористого хромила с силикагелем /

A.Н. Волкова [и др.] // Журнал общей химии. - 1972. - Т.42, № 7. - С. 1431-1433.

109 Кольцов, С. И. Получение и исследование продуктов взаимодействия четыреххлористого титана с силикагелем / С. И. Кольцов // Журнал прикладной химии. - 1969. - Т. 42, № 5. - С. 1023-1028.

110 Кольцов, С.И. Исследование продуктов взаимодействия хлористого хромила с карбидом кремния / С.И. Кольцов, А.П. Гаршин, A.A. Малыгин,

B.Б. Алесковский, М.В. Карасева // Известия высших учебных заведений. Химия и химическая технология. - т. XXI, № 2. - С. 168 - 171.

111 Sarta, A. Enhancement of ALCVDE TiN growth on Si-O-C a-SiC:H films by O-based plasma treatments/ A. Satta [et al.] // Microelectronic Engineering. -2002. - V.60, № 1. - P. 59-69.

112 Zr02-coated SiC nanowires prepared by plasma-enhanced atomic layer chemical vapor deposition / Y. Так, К. Yong // Surface Review and Letters. - 2005. - V. 12, №. 2.-P. 215-219.

113 Shih, Y.T. ZnO-based heterojunction light-emitting diodes on p-SiC(4H) grown by atomic layer deposition / Y.T. Shih [и др.] // Applied Physics B: Lasers and Optics. - 2010. - V. 98, № 4. - P.767-772

114 Лаврухина, A.K. Аналитическая химия хрома. : Монография / А.К. Лаврухина, Л.В. Юкина - М. : Наука, 1979. - 221 с.

115 Нечипоренко, А.П. Ультрамикрохимическое исследование хромоксидных слоев, синтезированных методом молекулярного наслаивания / А.П. Нечипоренко [и др.] // Журнал прикладной химии. - 1978. - Т.51, № 11. -С. 2447.

"116 Малыгин, А.А. О химическом составе хром-фосфорсодержащего кремнезема, синтезированного метом молекулярного наслаивания / А.А. Малыгин, С.И. Кольцов, В.Б. Алесковский // Журнал общей химии. - 1980. -Т. 50, № 12.-С. 2633.

117 Нечипоренко, А.П. Исследование активности поверхности металлов (Ni, Ti) в реакциях молекулярного наслаивания / А.П. Нечипоренко, Г.К. Шевченко, С.И. Кольцов // Журнал прикладной химии. - 1982. - Т. 55, № 6. - С. 1239.

118 Трифонов, С.А. Реакционная способность фенол-формальдегидных микросфер при взаимодействии с парами PCI3, VOCI3, СгОгСЬ / С.А. Трифонов, В.А. Лапиков, А.А. Малыгин // Журнал прикладной химии. - 2002. - Т. 75, № 6. - С. 986.

119 Краснобрыжий, А.В. Необратимая сорбция хлористого хромила техническим углеродом / А.В. Краснобрыжий, Е.П. Смирнов // Журнал общей химии. - 1984. - Т. 54, № 3. - С. 511 -514.

120 Гордеев, С.К. Взаимодействие хромилхлорида с препаратами алмаза / С.К. Гордеев, Е.П. Смирнов // Журнал общей химии. - 1982. - Т. 52, № 6. - С. 1218-1220.

121 Suzuki, R. О. Chromia Coating on Iron Formed from Cr03 in Ozone/ R. O. Suzuki, K. Ohta // Oxidation of Metals. - 2006. - V. 65, № 1-2. - P. 29-52.

122 Глазков, В. И. Поливалентные состояния ионов хрома в кварцевом стекле, синтезированном плазмохимическим методом / В. И. Глазков [и др.] // Физика и химия стекла. - 2002. - Т. 28, №4. - С. 286-294

123 Ramanathan, S. Thin Film Metal-Oxides - Fundamentals and Applications in Electronics and Energy. - Springer New York ; Dordrecht Heidelberg London, 2010 -338 P.

124 Анисимов, K.C. Химическая сборка хромоксидных структур на поверхности дисперсного карбида кремния / К.С. Анисимов, А.А. Малков, С.Д. Дубровенский, А.А. Малыгин // Журнал прикладной химии. - 2011. - Т.84, вып. 8. - С.1233-1238.

125 Киселев, А.В. Инфракрасные спектры поверхностных соединений / А.В. Киселев, В.И. Лыгин. - М. : Наука, 1972. - 459 с.

126 Dingemans, G. Plasma-Assisted Atomic Layer Deposition of Low Temperature Si02 / G. Dingemans[et al.] // The Electrochemical Society Transactions. - 2011. - V. 35, № 4. - P. 191-204.

127 Y. Gao. Photocatalytic hydrogen evolution from water on SiC under visible light irradiation / Y. Gao, Y. Wang, Y. Wang // Reaction Kinetics and Catalysis Letters. - 2007. - V. 91, № l.-P. 13-19.

128 Карякин, Ю.С. Чистые химические реактивы / Ю.С. Карякин, И.И. Ангелов. - М. : ГосхимИздат, 1965. - 583 с.

129 Неорганические хлориды / А. А. Фурман. - М. : Химия, 1980. - 416 с.

130 Stull, D.R. Vapor Pressure of Pure Substances Organic Compounds / D.R. Stull // Industrial and Engeenering. Chemestry. - 1947. - V. 39. - P. 517-540.

131 Соснов, E. А. Влияние химико-технологических факторов на состав продуктов взаимодействия ТЮЦ с поверхностью кремнезема / Е. А. Соснов, А. А. Малков, А. А. Малыгин // Журнал прикладной химии. - 2000. - Т. 73, № 7. -С. 1074-1078.

132 ГОСТ 9293-74. Азот газообразный и жидкий. Технические условия. -Введ. 2001-01-01. - М. : Стандартинформ, 2007. - 16 с. - ( Межгосударственный стандарт).

133 Булатов, М.И. Практическое руководство по фотоколориметрическим методом анализа / М. И. Булатов, И. П. Калинкин. - JL : Химия, 1986. - 432 с.

134 Колориметрические методы определения следов металлов / Е. Сендел. -М. : Мир, 1964.-902 с.

135 Малков, А.А. Синтез методом молекулярного наслаивания элементоксидных слоев на поверхности углеродных волокон и материалов и исследование их свойств : Автореф. дисс. ... канд. хим наук. / А.А. Малков ; ЛТИ им. Лен Совета. - Л., 1977. - 20 с.

136 Бриггс, Д. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской спектроскопии / Д. Бриггс, М.П. Сих. - М. : Мир, 1987. - 598 с.

137 Карбид кремния / под редакцией И.Н. Францевича. - Киев : Наукова думка, 1966.-360 с.

138 Балыкин, В.П. Изучение фазового состава искусственных углеродных материалов посредством кинетического анализа процессов их газофазного окисления / В.П. Балыкин, О.А. Ефремова // Известия Челябинского научного центра. - 2005. - № 4, Т. 30. - С. 102-107.

139 Silversmit, G. Determination of the V2p XPS binding energies for different vanadium oxidation states (V5+ to V0+) / G. Silversmit [et al.] // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2004. - V. 135. - P. 167-175.

140 V.A.D. Souza and A. Neville. Mechanisms and kinetics of WC-Co-Cr high velocity oxy-fuel thermal spray coating degradation in corrosive environments / // JTTEE5. - 2006. - V. 15.-P. 106-117.

141 Jin, S. ESCA-studies of the structure and composition of the passive formed on stainless steels by various immersion times in 0.1 M NaCl solution / S. Jin, A. Atrens //Appl. Phys. A. - 1987-V. 42. - P. 149-165.

142 Cook, G. К.. C-H Bond Activation by Metal Oxo Species: Chromyl Chloride Oxidations of Cyclooctane, Isobutane, and Toluene / G. K. Cook , J. M. Mayer // Journal of the American Chemical Society. - 1995. - V. 117., №27. - P. 7139 - 7156.

143 Реми Г. Курс неорганической химии. - т. II - М. : Мир, 1966. - 836 с.

144 Малыгин, A.A. Взаимодействие оксихлоридов ванадия, хрома и фосфора с силикагелем - реакции молекулярного наслаивания : Автореф. дисс. ... канд. хим. наук / A.A. Малыгин. - JI. : ЛТИ им. Ленсовета, 1973. - 20 с.

145 Миттова, И. Я. Каталитическое действие ванадия и его оксида (V ) в процессах оксидирования полупроводников AIIIBV / И. Я. Миттова [и др.] // Наносистемы: физика, химия, математика. - 2012. - №3. - С. 116 - 138.

146 Yu, Z. С/ SiC/ Si-Mo-Cr multilayer coating for carbon / carbon composites for oxidation protection / Z. Yu [et al.] // New carbon materials. - 2012. - V.27, № 2. - P. 105-109.

147 Химическая технология стекла и ситаллов. - Под ред. Н.М. Павлушкина. - М. : Стройиздат, 1983. - 432 с.

148 Додис, Г.М. Структура расплава из базальтовых горных пород / Г.М. Додис, Кудинова И.В. // Manas Üniversitesi Fen Bilimler Dergisi. - 2001. - № 1. -http://yordam.manas.kg/ekitap/pdf/Manasdergi/fbd/fbd.htm

149 Соколов, A.B. Влияние характеристик трехфазного псевдоожиженного слоя на эффективность теплоотдачи в трубчатом теплообменнике / A.B. Соколов, А.И. Сафронов // Леса России и хозяйство в них. - 2013. - №2(45). - С. 60-62.

150 Физико-химические свойства окислов: Справочник / Г. В. Самсонов, [и др.] — М. : Металлургия, 1969. — 456 с.

151 Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. A.A. Равделя, A.M. Пономаревой - Л. : Химия, 1983. - 231 с.

152 Chase, M.W., Jr., NIST-JANAF Themochemical Tables, Fourth Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data, Monograph 9. - 1998. - P. 1-1951.

153 B.H. Чеботин. Химическая и физическая диффузия в твердых телах -М. : Наука. - 1989. - 208 с.

154 Lim, S. ESCA studies of Si-Fe alloys / S. Lim, A. Atrens // Appl. Phys. A. -1991. - V. 53. - P. 273-281.

155 Benkherourou, O. X-Ray Photoelectron Spectroscopy of Silicon Oxynitride Layers Obtained by Low-Energy Ion Implantation / O. Benkherourou, J. P. Deville // Appl. Phys. A. - 1988. -V. 46. - P. 87-90.

156 Alford, T. L. Fundamentals of Nanoscale Film Analysis/ T. L. Alford, L. C. Feldman, J. W. Mayer. - Springer US, 2007. - 338 c.

157 Binner, J. Characterization of silicon carbide and silicon powders by XPS and zeta potential measurement / J. Binner, Y. Zhang // Journal of materials science letters. - 2001. - v.20. - P. 123 - 126.

158 Chao, Y. Evaporation and decomposition of acrylic acid grafted luminescent silicon quantum dots in ultrahigh vacuum / Y. Chao [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. -2011. -V. 286. - P. 012039

159 Liu, C. H. Structural changes of boron carbide induced by Zr incorporation / C. H. Liu, C. Huang // Journal of materials science. - 2000. - V. 35. - P. 387 - 390.

160 Feng, C. Study on Alumina-Supported Cobalt-Nickel Oxide Catalyst for Synthesis of Acetonitrile from Ethanol / C. Feng [et al.] // Catal Lett. - 2011. - V. 141. - P. 168-177.

161 Cherkashenko, V. M. Electronic structure, chemical bonding, and properties of binary carbides MxMy ' Cz in the crystalline and molecular states: XES, XPS, and quantum-chemical studies / V. M. Cherkashenko [et al.] // Journal of Structural Chemistry. - 2001. - V. 42, № 6. - P. 1002-1024.

162 Danilova, I. G. Catalytic and Physicochemical properties of oxidative condensation products in the oxidative dehydrogenation of propane by sulfur dioxide on Si02 /1. G. Danilova [et al.] //Kinetics and Catalysis. - 2002. - V. 43, №. 5.-P. 698-710.

163 Wang, Z. Effect of Substrate Surface Reconstruction on Interaction with Adsorbates: Pt on 6H-SiC(0001) / Z. Wang, Q. Fu, X. Bao. // Langmuir. - 2010. -V. 26, №10. - P. 7227-7232.

164 Yurkov, A. L. Contact phenomena and interactions in the system SiC-Si02-RxOy in condensed matter. Part II Interactions between silicon carbide and silicate glasses at elevated temperatures / A. L. Yurkov, B. I. Polyak // Journal of materials

science. - 1996. - V. 31. -P. 2729-2733.

165 Polukarov, Yu. M. Chrome Plating from Sulfate-Oxalate Cr(III) Baths. Structure, Composition, and Corrosion Behavior / Yu. M. Polukarov [et al.] //Protection of Metals. - 2001. - V. 37, №. 5. - P . 447-451.

166 Yu, J. The grain size and surface hydroxy 1 content of super-hydrophilic Ti02/Si02 composite nanometer thin films / J, Yu [et al.] // Journal of materials science letters. - 2001. -V. 20. - P. 1745 -1748.

167 Prabakaran, K. Electrochemical, SEM and XPS investigations on phosphoric acid treated surgical grade type 316L SS for biomedical applications / K. Prabakaran, S. Rajeswari // J. Appl Electrochem. - 2009. - V. 39. - P. 887-897.

168 Agouram, S. LEEIXS and XPS studies of reactive unbalanced magnetron sputtered chromium oxynitride thin films with air / S. Agouram, F. Bodart, G. Terwagne // Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2004. - V. 134.-P. 173-181.

2+ T

169 Tolstoi, V. P. Redox Reactions in the Layer of Adsorbed Fe and Cr04 " Ions

O i I ■

and Synthesis of Fe -Cr Double Hydroxide Nanolayers by Ionic Deposition / V. P. Tolstoi, I. V. Stepanenko // Russian Journal of General Chemistry. - 2005. - V. 75, №1.-. P. 46-48.

170 Mullet, M. XPS study of Fe(II)-Fe(III) (oxy)hydroxycarbonate green rust compounds / M.Mullet, V. Khare C. Ruby //Surf. Interface Anal. - 2008. - V. 40. -P. 323-328.

171 Simonsen, M. E. XPS and FT-IR investigation of silicate polymers / M. E. Simonsen [et al.] // J. Mater Sci. - 2009. - V. 44. - P. 2079-2088.

172 Hwang, L.-D. Oxidation of methylene chloride on alumina supported chromium oxide catalysts / L.-D. Hwang [et al.] // React. Kinet. Catal. Lett. - 2004. - V. 82, №. 1. - P. 3-9.

173 Kirner, J. E. Inhibition of Nitrogen Uptake by Si02 Surface Films Formed on Stainless Steel during Annealing in H2/N2 Atmospheres / J. E Kirner [et al.] //Metallurgical transactions A. - 1988. - V. 19. - P. 3045-3055.

174 Sainio, J. An XPS study of CrOx on a thin alumina film and in alumina supported catalysts / J. Sainio [et al.] // Applied Surface Science. - 2005. - V. 252. -P. 1076-1083.

175 Wagner, C.D. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy / C.D. Wagner .Perkin-Elmer Corp., 1979 - 190 p.

176 Stypula, B. The characterization of passive films on chromium electrodes by XPS / B. Stypula, J. Stoch // Corrosion Science. - 1994. - V.36, № 12. - P. 21592167.

177 Grimal, J.M. The anodic dissolution and passivation of Ni-Cr-Fe alloys studied by ESCA / J.M. Grimal, P. Marcus // Corrosion Science.- 1992. - V. 33, № 5.-P. 805-814.

178 Brox, B. Surface Composition of Stainless Steels during Anodic Dissolution and Passivation Studied by ESCA/ B. Brox, I. Olefjord, U. Jelvestam //Journal Electrochem. Soc. - 1985 . - V. 132, № 12. - P. 2854-2861.

179 Schmidt, C. XPS characterization of chromium films deposited from Cr(CO)6 at 248 nm / C. Schmidt [et al.] // Applied Surface Science. - 1989. - V. 43. - P. 11-16.

180 Liu, F. Considerations of the intermediate oxides via XPS elemental quantitative analysis for the thickness measurements of ultrathin Si02 on Si / F. Liu [et al.] // Surface and Interface Analysis. - 2010. - V. 43, № 7. - P. 1015 - 1017.

181 Murasea, M. XPS study of coating delamination from non-rinse chromate treated steel / M. Murasea, J. F.Watts. // J. Mater. Chem. - 1998. - V. 8, № 4. - P. 1007-1018.