Теплофизические характеристики и моделирование физико-химических процессов в ВЧЕ разряде в метане тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат физико-математических наук Лапочкина, Татьяна Михайловна

• Лапочкина, Татьяна Михайловна
• кандидат физико-математических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лапочкина, Татьяна Михайловна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЧЕ РАЗРЯДА В СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ

§ 1.1. ВЧЕ разряд

§ 1.2. Применение ВЧЕ разрядов в плазменных технологиях

§ 1.3. Диагностика плазмы неравновесных разрядов

§1.4. Моделирование физико-химических процессов в метансодержащей плазме

ГЛАВА 2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

§ 2.1. Экспериментальное оборудование

§ 2.2. Методы исследования заселенностей энергетических уровней и измерения концентрации атомарного водорода

§ 2.3. Исследование колебательного и вращательного распределений молекул водорода по структуре спектра а-системы Фулхера

§ 2.4. Оценка отношения концентраций атомарного и молекулярного водорода

§ 2.5. Определение колебательной и вращательной температур радикала СН*

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЧЕ РАЗРЯДА МЕТОДАМИ ОПТИЧЕСКОЙ ЭМИССИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

§ 3.1. Спектры излучения ВЧЕ разряда в метане и смесях метана с аргоном

§ 3.2. Влияние магнитного поля на интенсивности атомарных спектральных линий и молекулярных полос

§ 3.3. Пространственное распределение излучения и оценка толщины приэлектродного слоя

§ 3.4. Заселенности энергетических уровней атомов водорода

§ 3.5. Параметры молекулярного водорода: концентрация и распределения молекул по колебательным и вращательным энергетическим состояниям

§ 3.6. Колебательная и вращательная температуры радикала СН

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЧЕ РАЗРЯДА В МЕТАНЕ И АРГОНЕ В РАМКАХ ОДНОМЕРНОЙ ДИФФУЗИОННО-ДРЕЙФОВ ОЙ МОДЕЛИ

§ 4.1. Одномерная диффузионно-дрейфовая модель ВЧЕ разряда

§ 4.2. Характеристики ВЧЕ разряда в метане и аргоне

§ 4.3. Влияние межэлектродного расстояния на характеристики ВЧЕ разряда в аргоне

§ 4.4. Изучение влияния давления и магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда

ГЛАВА 5. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ В ВЧЕ РАЗРЯДЕ В МЕТАНЕ И СМЕСЯХ МЕТАНА С ВОДОРОДОМ

§5.1. Кинетическое уравнение Больцмана и метод его решения

§ 5.2. Функции распределения электронов по энергиям в метане, водороде и смесях метана с водородом

§5.3. Транспортные коэффициенты электронов и константы скоростей реакций с участием электронов

§ 5.4. Кинетика химических реакций в ВЧЕ разряде в метане и смесях метана с водородом

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теплофизические характеристики и моделирование физико-химических процессов в ВЧЕ разряде в метане»

Диссертационная работа посвящена проблеме экспериментального исследования и математического моделирования процессов в метансодержащей плазме высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда низкого давления. Необходимость изучения характеристик разряда и явлений в нем продиктована важностью ВЧЕ разрядов для приложений в современных технологиях, в том числе, в плазмохимии и микроэлектронике [1-5].

Одним из основных теплофизических параметров, знание которого необходимо для оптимальной организации технологических процессов, является температура плазмы. При отсутствии полного и локального термодинамического равновесия плазма не может быть охарактеризована одной температурой. В плазме молекулярных газов необходимо дополнительно учитывать возбуждение вращательных и колебательных степеней свободы молекул при столкновениях с электронами и связанные с ними колебательную и вращательную температуры [6].

ВЧЕ разряд в метане является предметом многочисленных исследований, что связано с широким применением такого разряда в качестве источника неравновесной плазмы, в том числе, для получения алмазоподобных пленок методом плазменно активированного осаждения из газовой фазы (PECVD -Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) [1, 7-10]. Осаждение пленок из газовой фазы осуществляется в смеси углеродсодержащего газа, чаще всего, метана, с инертными газами или водородом. Скорость роста алмазоподобных пленок определяется скоростью образования радикалов в объеме плазмы, процессами их переноса к подложке и протеканием поверхностных реакций. Поэтому для совершенствования технологий плазменного синтеза таких покрытий требуется детальное исследование параметров плазмы и протекающих в ней плазмохимических процессов образования радикалов, которые, в свою очередь определяются теплофизическими и химическими свойствами среды [11-13].

Для создания эффективных плазмохимических систем необходимо знание распределения температур плазмы в разряде, а также возможность стимулирования и управления процессами в разряде специфическим воздействием плазмы на реакционную среду. Последнее может быть достигнуто за счет использования устройств с активацией разряда внешним магнитным полем и технологий, разработанных на базе этих устройств.

В связи с трудностями диагностики неравновесной плазмы большую роль при ее изучении играет моделирование плазмохимических процессов. Полученная в ходе моделирования информация помогает оптимизировать технологический процесс. Термодинамически равновесные модели достаточно просты в формализации и универсальны в применении. Однако реальный плазмохимический процесс является неравновесным и при построении кинетической модели необходима информация о механизмах реакций, транспортных коэффициентах, температурных полях. Для получения такой информации широко используются экспериментальные методы.

Целью работы является комплексное исследование теплофизических характеристик и физико-химических процессов в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане при низких давлениях спектральными методами и методами математического моделирования.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Изучение спектра и пространственного распределения интенсивности излучения ВЧЕ разряда магнетронного типа низкого давления в метане и смесях метана с аргоном. Оценка толщины приэлектродного слоя в зависимости от разрядных условий. Моделирование спектров излучения молекулярного водорода и радикала СН* при заданных электронной, колебательной и вращательной температурах.

2. Изучение распределений атомов водорода Н(&=3, 4, 5) по электронным состояниям, молекул водорода и радикалов СН* по колебательным и вращательным состояниям в зависимости от параметров разряда. Оценка отношения концентраций атомарного и молекулярного водорода в разряде в метане.

3. Исследование влияния рода газа, давления, внешнего магнитного поля и межэлектродного расстояния на характеристики ВЧЕ разряда в аргоне и метане в рамках одномерной гидродинамической модели.

4. Разработка кинетической схемы плазмохимических процессов в неравновесной плазме метана и смесях метана с водородом, учитывающей процессы с участием электронов, ионов и нейтральных частиц. Исследование в рамках 0-мерной кинетической модели влияния параметров разряда на компонентный состав плазмы.

Диссертационная работа состоит из настоящего краткого введения, пяти глав и заключения.

В первой главе приведен литературный обзор по темам, связанным с проблемами, решаемыми в данной работе. Даны общие сведения о высокочастотных (ВЧ) разрядах, рассмотрены особенности, преимущества и недостатки ВЧЕ разрядов, в том числе разрядов, активированных внешним магнитным полем. По результатам обзора сделаны выводы об актуальности проводимых исследований и обоснованы цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе описано экспериментальное оборудование для получения и исследования ВЧЕ разряда магнетронного типа низкого давления и методики, использованные для интерпретации экспериментальных данных.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования методами оптической эмиссионной спектроскопии ВЧЕ разряда магнетронного типа при частоте ВЧ поля 13.56 МГц в метане и смесях метана с аргоном.

В четвертой главе в рамках одномерной диффузионно-дрейфовой модели исследованы характеристики ВЧЕ разряда диодной конфигурации в метане и аргоне. Изучено влияние внешних условий, геометрии разряда и плазмообразующего газа на характеристики разряда

Пятая глава посвящена моделированию кинетики плазмохимических реакций в метане и смесях метана с водородом. Рассчитаны ФРЭЭ, транспортные коэффициенты электронов и константы скоростей электронных реакций в метансодержащей плазме, исследовано влияние давления газа и средней за ВЧ период амплитуды напряженности электрического поля на средние энергии электронов и компонентный состав плазмы.

В заключении подведены итоги работы, а также сформулированы задачи для дальнейших исследований.

Научная новизна работы: впервые проведено комплексное исследование ВЧЕ разряда низкого давления в метане, активированного внешним магнитным полем;

- показано, что в разряде реализуется неравновесное распределение атомов водорода по энергетическим уровням, вклад в формирование которого вносит диссоциативная рекомбинация Н2+;

- определены колебательные и вращательные температуры по распределениям молекул водорода и радикала СН* по колебательным и вращательным уровням в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане при низких давлениях;

- исследовано влияние давления, магнитного поля и расстояния между электродами на пространственные и временные распределения параметров разряда в рамках 1-мерной модели;

- разработана подробная кинетическая схема газофазных химических реакций в ВЧЕ разряде низкого давления в метане, рассчитан компонентный состав плазмы, изучены влияние параметров разряда и роль водорода при добавлении его в состав плазмообразующего газа на среднюю энергию электронов в разряде и компонентный состав метансодержащей плазмы.

Защищаемые положения;

1. Результаты экспериментального исследования характеристик метансодержащей плазмы ВЧЕ разряда, активированного поперечным магнитным полем.

2. Механизмы формирования неравновесного заселения энергетических уровней атомарного водорода, распределений молекул Н2 и радикала СН* по колебательным и вращательным состояниям в ВЧЕ разряде в метане при низких давлениях.

3. Результаты моделирования ВЧЕ разряда диодной конфигурации, активированного внешним магнитным полем, в метане и аргоне на основе одномерной диффузионно-дрейфовой модели в зависимости от длины разрядного промежутка, давления и магнитного поля.

4. Кинетическая схема плазмохимических процессов в неравновесной плазме метана и смесей метана с водородом.

5. Зависимости компонентного состава и средней энергии электронов в плазме метана и смесей метана с водородом от величины высокочастотного электрического поля, давления газов и содержания водорода в смеси, полученные в рамках 0-мерной кинетической модели.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований могут быть использованы для разработки физических моделей неравновесных разрядов в метане и смесях метана с инертными газами или водородом; для разработки и оптимизации технологических процессов с использованием плазмы углеводородов; при диагностике плазмы неравновесных разрядов в метансодержащих средах.

Достоверность полученных результатов подтверждается сопоставлением опытных, теоретических и литературных данных, статистической обработкой результатов экспериментов. Результаты моделирования непротиворечивы и согласуются с результатами экспериментов и литературными данными.

Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на конференциях:

XVI International Conference on Gas Discharges and their Applications, Xi 'an, China, 2006; IV Международный симпозиум «Физика и химия углеродных материалов/ Нанотехнология», Алматы, Казахстан, 2006; XVII International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC-17), Toronto, Canada, 2005; IV Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии, Иваново, Россия, 2005; Международная школа-конференция молодых ученых «Физика и химия наноматериалов», Томск, Россия, 2005; III Международный симпозиум «Горение и плазмохимия», Алматы, Казахстан, 2005; Международный семинар «Проблемы моделирования и развития технологии получения керамики», Бишкек, Кыргызстан, 2005; IV International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-4), Minsk, Belarus, 2003; Юбилейная научная конференция, посвященная 70-летию академика РАН Р.З. Сагдеева, Бишкек, Кыргызстан, 2003; научные и научно-практические конференции КРСУ, 2001-2007 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 6 статьях и 8 тезисах докладов.

Заключение диссертации по теме «Теплофизика и теоретическая теплотехника», Лапочкина, Татьяна Михайловна

Выводы:

- Изучено влияние состава газа на ФРЭЭ, средние энергии и транспортные коэффициенты электронов и константы скоростей электронных реакций. Показано, что добавление в метан водорода приводит к уменьшению средней энергии электронов. В смеси метана с водородом при одинаковых средних энергиях электронов транспортные коэффициенты электронов ниже, чем в чистом метане, а константы скоростей диссоциации и ионизации молекул выше.

- Разработана подробная кинетическая схема плазмохимических реакций в метане. В рамках 0-мерной кинетической модели рассчитан компонентный состав плазмы ВЧ разряда в метане и смеси метана с водородом. Показано, что рассчитанные концентрации основных нейтральных и заряженных частиц согласуются с данными других авторов, полученными при близких условиях.

- Показано, что соотношения между концентрациями компонент в плазме метана и в смеси 90%СН4-10%Н2 при одинаковых параметрах (давление газа, напряженность электрического поля) для большинства компонент мало изменяются. Исключение составляют молекулы и атомы водорода, концентрации которых по отношению к концентрациям других компонент возрастают при добавлении водорода к метану. Показано, что концентрации большинства компонент и степень конверсии метана в смеси 90%СН4-10%Н2 в диапазоне давлений 10-50 Па уменьшаются по сравнению с чистым метаном, что связано с уменьшением энергии электронов. Степень ионизации плазмы в смеси 90%СН4-10%Н2 по сравнению с чистым метаном мало изменяется.

- Исследовано влияние давления и амплитуды напряженности ВЧ электрического поля на средние энергии и концентрации компонент в плазме ВЧЕ разряда в метане и смеси 90%СН4-10%Н2. Показано, что увеличение давления приводит к уменьшению средней энергии электронов и, соответственно, к уменьшению концентраций как нейтральных, так и заряженных компонент плазмы. Степень ионизации плазмы и степень конверсии метана уменьшаются с ростом давления. Рост напряженности электрического поля приводит к увеличению средняя энергия электронов, степени ионизации плазмы и степени конверсии метана.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При подведении итогов работы можно отметить, что основные задачи настоящей работы, сформулированные во введении и связанные с исследованием теплофизических характеристик и физико-химических процессов в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане при низких давлениях спектральными методами и методами математического моделирования, решены в исследуемом диапазоне условий.

Получены следующие основные результаты:

1. Методами оптической эмиссионной спектроскопии проведено исследование параметров атомарного и молекулярного водорода и радикалов СН* в плазме ВЧЕ разряда магнетронного типа в метане и смесях метана с аргоном. В том числе определены теплофизические характеристики: исследованы энергетические распределения по электронным, колебательным и вращательным состояниям и измерены соответствующие температуры.

2. Изучено распределение атомов водорода по электронным энергетическим состояниям с к=3, 4, 5. Показано, что в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане в исследованном диапазоне условий наблюдается неравновесная заселенность энергетических уровней атомарного водорода.

3. Изучено распределение относительных интенсивностей колебательных полос и вращательных линий (^-ветви (0-0) колебательной полосы а-системы Фулхера Н2(<13Пик ' - а"; у у '-0,1,2,3) в спектре излучения плазмы ВЧЕ разряда магнетронного типа в метане. По распределению относительных интенсивностей вращательных линий (}-ветви (0-0) колебательной полосы а-системы Фулхера определена вращательная температура молекул водорода в основном состоянии. Показано, что вращательная температура молекулярного водорода близка к температуре газа.

Показано, что в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане реализуется неравновесное распределение молекул водорода по колебательным уровням.

4. Изучен вид системы полос 4300 А радикала СН* (А2Д->Х2П) в спектре излучения плазмы ВЧЕ разряда магнетронного типа в метане. По распределению интенсивности в спектре излучения системы полос 4300 А радикала СН* определены колебательная и вращательная температуры радикала СН*. Вращательная температура радикалов СН* (1200-^2000 К) существенно превышает вращательную температуру молекул водорода (487+564К). Для радикалов СН* также как и для молекул водорода в ВЧЕ разряде магнетронного типа в метане характерен отрыв между колебательными и вращательными температурами, увеличивающийся с ростом давления метана.

5. В рамках одномерной гидродинамической модели ВЧЕ разряда проведено численное исследование характеристик ВЧЕ разряда диодного типа активированного поперечным магнитным полем в аргоне и метане в диапазоне давлений 10-650 Па. Проведено сравнение характеристик обычного ВЧЕ разряда диодного типа и ВЧЕ разряда активированного магнитным полем. Как в ВЧЕ разряде в метане, так и в аргоне наложение магнитного поля сильно влияет на характеристики разряда при низком давлении (<140 Па), а в области средних давлений (>140 Па) наложение магнитного поля практически не изменяет характеристики разряда. В активированном магнитным полем ВЧЕ разряде в результате замагничивания электронов увеличиваются концентрация электронов, энергия электронов в области слоев пространственного заряда и полный ток разряда.

6. Установлено, что длина межэлектродного промежутка слабо влияет на толщину приэлектродных слоев, которая определяется давлением и родом газа и величиной магнитного поля. Толщина приэлектродного слоя в интервале длин межэлектродного промежутка от 1 до 10 см составляет ~ 0.5 см, а наличие центральной квазинейтральной области не является необходимым условием для поддержания разряда, что позволяет провести аналогию между ВЧЕ разрядом, активированным внешним магнитным полем, и тлеющим разрядом. Увеличение длины межэлектродного промежутка приводит к уменьшению концентрации заряженных частиц и полного тока разряда.

7. Изучено влияние состава газа на ФРЭЭ, средние энергии и транспортные коэффициенты электронов и константы скоростей электронных реакций в плазме метана и смесей метана с водородом. Показано, что добавление в метан водорода приводит к уменьшению средней энергии электронов. В смеси метана с водородом при одинаковых средних энергиях электронов транспортные коэффициенты электронов ниже, чем в чистом метане, а константы скоростей диссоциации и ионизации молекул выше.

8. Разработана кинетическая схема плазмохимических реакций в метане и смесях метана с водородом. В рамках 0-мерной кинетической модели исследовано влияние давления, состава газа и амплитуды напряженности электрического поля на средние энергии и концентрации компонент плазмы в ВЧЕ разряде в метане и смесях метана с водородом. Показано, что средняя энергия электронов уменьшается при повышении давления, уменьшении напряженности электрического поля и увеличении содержания водорода в смеси СН4/Н2. Степень ионизации плазмы и конверсии метана уменьшается с ростом давления. Увеличение напряженности электрического поля приводит к увеличению степени ионизации плазмы и конверсии метана, а добавление водорода к метану мало изменяет степень ионизации плазмы и уменьшает степень конверсии метана в диапазоне давлений 10-50 Па.

В качестве продолжения данной работы планируется построение самосогласованной модели активированного магнитным полем ВЧЕ разряда в метане при низких давлениях, учитывающей как динамику электрических полей и заряженных частиц в реальной геометрии разряда, так и кинетические процессы в метансодержащей плазме.

В заключение хочу поблагодарить моих научных руководителей профессора Оторбаева Д.К и доцента Автаеву C.B. за постоянное внимание к работе и ценные советы. Выражаю искреннюю признательность Кулумбаеву Э.Б., Мясникову A.C. за полезное сотрудничество и Скорнякову A.B. за помощь в проведении экспериментов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Лапочкина, Татьяна Михайловна, 2007 год

1. Mutsukura N., 1.oue Sh., Machi Y. Deposition mechanism of gydrogenated hard-carbon films in a CH4 rf discharge plasma // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. №1. P. 43-53.

2. Фареник В.И. Высокочастотные разряды низкого давления в технологии малоэнергоемкого вакуумно-плазменного травления микроструктур //ФИП. 2004. Т. 2. № 1.С.117-145.

3. Amanatides Е., Mataras D. Electrical and optical properties of CH4/H2 RF plasmas for diamond-like thin film deposition // Diamond &Related Materials. 2005. V. 14. P. 292-295.

4. Kline L.E., Partlow W.D., Bies W.E. Electron and chemical kinetics in methane rf glow-discharge deposition plasmas // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 70-78.

5. Vahedi V., DiPeso G., Birdsall C.K. et al. Capacitive RF discharges modeled by particle-in-cell Monte Carlo simulation. I: analysis of numerical techniques // Plasma Sources Sci. Technol. 1993. V. 2. P. 261-272.

6. ВЧ- и СВЧ-плазмотроны / Отв. ред. Дресвин С.В., Русанов В.Д. Новосибирск: Наука, 1992.

7. Nagayama К., Farouk В. Lee Y.H. Particle simulation of radio-frequency plasma discharges of methane for carbon film deposition // IEEE Trans, on Plasma Sci. 1998. V. 26. № 2. P. 125-134.

8. Corbella C., Pascual E., Gomez M.A. et al. Characterization of diamondlake carbon thin films produced by pulsed-DC low pressure plasma monitored by a Langmuire probe in time-resolved mode // Diamond &Related Materials. 2005. V. 14. P. 1062-1066.

9. Yu В., Girshick S. Atomic carbon vapor as a diamond growth precursor in thermal plasmas // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 3. P. 3914-3923.

10. Staryga E., Bak G.W. Relation between physical structure and electrical properties of diamond-like carbon thin films // Diamond &Related Materials. 2005. V.14. P. 23-34.

11. Coltrin M.E., Dandy D.S. Analysis of diamond growth in subatmospheric dc plasma-gun reactors // J. Appl. Phys. 1993. V. 74. № 9. P. 58035820.

12. Pastol A., Catherine Y. Optical emission spectroscopy for diagnostic and monitoring of CH4 plasmas used for a-C:H deposition // J. Phys. D. 1990. V.23. P.799-805.

13. Вихарев А.Д., Горбачев A.M., Колданов В.А. и др. Исследования импульсного и непрерывного СВЧ-разрядов, применяемых в технологии получения алмазных пленок // Физика плазмы. 2005. Т. 31. № 4. С. 376-384.

14. Anthony Dyson and John E Allen Field probe for low-pressure capacitively coupled radio-frequency discharge plasmas // Measurements Science and Technology. 2003. V. 14. P. 107-113.

15. Meyyappan M., Govindan T.R. Radio frequency discharge modeling: Moment equations approach // J. Appl. Phys. 1993. V. 74. № 4. P. 2250-2259.

16. Patino P., Perez Ya., Caetano M. Coupling and reforming of methane by means of low-pressure radio-frequency plasmas // Fuel. 2005. V. 84. P. 2008-2014.

17. Alexandrov A.L., Schweigert I.V. Two-dimensional PIC-MCC simulations of a capacitively coupled radio frequency discharge in methane // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 209-218.

18. Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко Н.А. Высокочастотный емкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Наука, 1995.

19. Левитский С.М. Потенциал пространства и распыление электродов в высокочастотном разряде // ЖТФ. 1957. №27. С. 970-977.

20. Meijer P.M., Goedheer W.J. Calculation of the auto-bias voltage for RF frequencies well above the ion-plasma frequency// IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. V. 19. P. 170-175.

21. Lieberman M.A. Analytical solution for capacitive RF sheath // IEEE Trans. Plasma Sci. 1988. V. 16. P. 638-644.

22. Godyak V.A., Sternberg N. Dynamic model of the electrode sheaths in symmetrically driven rf discharges // Phys. Rev. A. 1990. V. 42. P. 2299-2312.

23. Rieman K.-U. Theoretical analysis of the electrode sheath in rf discharges // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 999-1004.

24. Metze A., Ernie D.W., Oskam H.J. The energy distribution of ions bombarding electrode surfaces in rf plasma reactors // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 993-998.

25. Лисовский В.А. Особенности альфа-гамма перехода в ВЧ разряде низкого давления в аргоне //ЖТФ. 1998. Т. 68. № 5. С 52-60.

26. Godyak V.A., Khanneh A.S. Ion bombardment secondary electron maintenance of steady rf discharge // IEEE Trans. Plasma Sci. 1986. V. 14. P. 112119.

27. Belenguer Ph., Bouef J.P. Transition between different regimes of rf glow discharges// Phys. Rev. A. 1990. V. 41. P. 4447-4459.

28. Киреев В.Ю., Данилин B.C., Кузнецов В.И. Плазмохимическое и ионнохимическое травление микроструктур. М.: Наука, 1983.

29. Плазменная технология в производстве СБИС. / Пер. с англ. Под ред. Айспрук Н., Браун. Д. М.: Мир, 1987.

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

31. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. М.: Энергоатомиздат, 1989.

32. Абдуллин И.Ш., Желтухин B.C., Кашапов Н.Ф. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения. Казань: Издательство Казанского университета, 2000.

33. Hsieh L.-T., Lee W.-J., Chen C.-Y. et al. Converting methane byusing an RF plasma reactor // Plasma Chem. Plasma Process. 1998. V. 18. P. 215-239.

34. Полак JI.C., Овсянников A.A., Словецкий Д.И., Вурзель Ф.Б. Теоретическая и прикладная плазмохимия. М.: Наука, 1975.

35. Словецкий Д.И. Плазмохимическая переработка углеводородов: Современное состояние и перспективы // XI Школа по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. Иваново, Россия, 2005. http://isuct.ivanovo.ru/plasma

36. Alanazi A., Nojiri С., Kido Т. et al. Engineering Analysis of DiamondLike Carbon Coated Polymeric Materials for Biomedical Applications // Artificial Organs. 2000. V. 24 P. 624-627.

37. Фачченда В. Черное золото // Русский ювелир. 2003. № 8. С. 47-51.

38. Лебедев Ю.А., Мокеев М.В. О температуре газа в плазме электродного СВЧ разряда пониженного давления в водороде. // Физика плазмы. 2003. Т. 29. № 3. С. 251-256.

39. Ropcke J., Mechold L., Duten X. et al. A time resolved laser study of hydrocarbon chemistry in H2-CH4 surface wave plasmas // J. Phys. D. 2001. V. 34. P. 2336-2345.

40. Davies D.K., Kline L.E., Bies W.E. Measurements of swarm parameters and derived electron collision cross sections in methane // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. №9. P. 3311-3323.

41. Geraud-Grenier I., Massereau-Guilbaud V., Plain A. Characterization of particulates and coatings created in a 13.56 MHz radiofrequency methane plasma // Surface & Coatings Technology. 2004. V. 187. P. 336-342.

42. Лебедев Ю.А. Введение в плазмохимию // XI Школа по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. Иваново, Россия, 2005. http://isuct.ivanovo.ru/plasma

43. Манкелевич Ю.А., Рахимов А.Т., Суетин Н.В. Моделирование процессов осаждения алмазных пленок в реакторе с активацией смеси разрядом постоянного тока // Физика плазмы. 1995. Т. 21. № 10. С. 921-927.

44. Hamaguchi S. Modeling and simulation methods for plasma processing // IBM Journal of Research & Development. 1999. V. 42. P. 199-215.

45. Goodwin D.G., Gavillet G.G. Numerical modeling of the filament-assisted diamond growth environment // J. Appl. Phys. 1990. V. 68. № 12. P. 63936400.

46. Herrebout D., Bogaerts A., Yan M. et al. One-dimensional fluid model for an rf methane plasma of interest in deposition of diamond-like carbon layers // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. № 2. P. 570-579.

47. Boeuf J.P. Numerical model of rf glow discharge // Phys. Rev. A. 1987. V.36. № 6. P. 2782-2792.

48. Иванов В.В, Попов А.М, Рахимова Т.В. Новый подход к использованию метода частиц в ячейках для моделирования ВЧ разрядов низкого давления // Физика плазмы. 1995. Т. 21. С. 731-736

49. Sommerer T.J., Hitchon W.N.G., Lawler J.E. Self-consistent kinetic model of the cathode fall of a glow discharge // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 63566366.

50. Sommerer Т., Kushner M. Numerical investigation of the kinetics and chemistry of rf glow discharge plasma sustained in He, N2, 02, He/N2/02, He/CF4/02 and SiH4/NH3 using a Monte Carlo-fluid hybrid model // J. Appl. Phys. 1992. V. 71. P. 1654-1673.

51. Kondo S., Nanbu K. Axisymmetrical particle-in-cell/Monte Carlo simulation of narrow gap planar magnetron plasmas. II. Radio frequency-driven discharge // J. Vac. Sci. Technology. 2001. V.19. P. 838-847.

52. A.H. Зайдель, Г.В. Островская, Ю.И. Островский. Техника и практика спектроскопии. М.: Наука, 1972.

53. Подгорный И.М. Лекции по диагностике плазмы. М.: Атомиздат,1968.

54. Beulens J.J. Surface modification using a cascade arc source. Ph. Thesis. Eindhoven University of Technology. Eindhoven. 1992.

55. Очерки физики и химии низкотемпературной плазмы. / Под ред. Полака Л.С. М.: Наука, 1971.

56. Оторбаев Д.К. Оптическая актинометрия плазмы. В кн. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. / Под ред. В.Е. Фортова. Вводный том II. М.: Наука, 2000.

57. Лелевкин В.М., Оторбаев Д.К. Экспериментальные методы и теоретические модели в физике неравновесной плазмы. Фрунзе: Илим, 1988.

58. M.J. de Graaf. A new hydrogen particle source. Ph.Thesis.: Eindhoven Technical University. Netherlands. 1994.

59. Кузнецов JI.A., Кузьменко Н.Е., Кузяков Ю.Я., Пластинин Ю.А. Вероятности оптических переходов двухатомных молекул. М.: Наука, 1980.

60. Mohlmann G.R., de Heer F.J. Emission cross sections of the H2 (Зр3Пи—>2s3£+g transition) for electron impact on H2 // Chem. Phys. Lett. 1976. V. 42. P. 240-244.

61. Calloway J. Electron-impact excitation of hydrogen atoms: Energies between the n=3 and n=4 thresholds // Phys. Rev. A. 1988. V.37. P. 3692-3696.

62. Груздев П.Ф. Вероятности переходов и радиационные времена жизни уровней атомов и ионов. М.: Энергоатомиздат, 1990.

63. Avtaeva S.V. Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. Diagnostics of magnetically enhanced RF discharges in methane, argon and methane-argon mixtures //J. Phys. D. 1997. V. 30. P. 3000-3007.

64. Зайдель A. H., Прокофьев В. К., Райский С. М. Таблицы спектральных линий. Справочник. М.: Наука, 1977.

65. Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. М.-Л.: Физико-математическая литература, 1963.

66. Пирс Р., Гейдон А. Отождествление молекулярных спектров. /Пер. с англ. Под ред. Мандельштама С.Л., Аленцева М.Н.; М.: Наука, 1949.

67. Хьюбер К.-П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул. 4.2. М.: Мир, 1984.

68. Aarts J.F.M., Beenakker C.I.M. and F.J. de Heer. Radiation from CH4 and C2H4 produced by electron impact // Physica. 1971. V. 53. P. 32-44.

69. Радциг A.A., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат, 1978.

70. Alman D.A., Ruzic D.N., Brooks J.N. A hydrocarbon reaction model for low temperature hydrogen plasmas and an application to the Joint European Torus // Physics of Plasmas. 2007. V. 7. № 5. P. 1421-1432.

71. BOLSIG+ 2005 СРАТ: http://www.codiciel.fr/platefonne/plasma/bolsig/bolsig.php

72. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1992

73. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. Spectroscopy and langmuir probe diagnostics of magnetically enhanced capacitive RF discharge in argon // Proc. 15th Intern Symp.of Plasma Chemistry. Orleans. 2001. V. IV. P. 1267-1272.

74. Walker Jr. J.D., John R.M.S. Design of a high density atomic hydrogen source and determination of Balmer cross sections // J. of Chem. Phys. 1974. V. 61. P. 2394-2407.

75. Смирнов Б.М. Физика слабоионизованного газа. М.: Наука, 1978. С.416.

76. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Диссоциативная рекомбинация электрона и молекулярного иона// УФН. 1982. Т. 136. С. 25-59.

77. Tatanova М., Thieme G., Basner R. et al. About the EDF formation in a capacitively coupled plasma // Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V 15. P. 507-516.

78. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы. М.: Наука, 1984.

79. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Спектроскопические измерения характеристик ВЧЕ-разряда в метане // Вестник КРСУ. 2005. Т. 5. № 1.С. 23-28.

80. Avtaeva S.V., Lapochkina Т.М. and Otorbaev D.K. Experimental investigation of the magnetically enhanced RF discharge in methane // XVII International Symposium on Plasma Chemistry. Toronto, Canada, 2005. P. 98-99.

81. Автаева С.В., Лапочкина Т.М. Распределения атомов и молекул водорода по энергетическим уровням в ВЧЕ разряде в метане // Вестник Ысыккульского университета. 2005. № 15. С. 28-32.

82. Автаева С.В., Лапочкина Т.М. Характеристики молекулярного водорода и СН*-радикала в плазме метана в ВЧЕ разряде магнетронного типа // Физика плазмы. 2007. Том 33. № 8. С. 1-13.

83. SIGLO-RF v. 1.0. KINEMA SOFTWARE & СРАТ. 1995: http://www.kinema.com

84. Boeuf J.P., Pitchford L.C. Two-dimensional model of a capacitively coupled rf discharge and comparisons with experiments in the Gaseous Electronics Conference reference reactor//Phys. Rev. E. 1995. V. 51. P. 1376-1390.

85. Автаева C.B., Лапочкина T.M., Оторбаев Д.К. Расчет характеристик ВЧ разряда. // Вестник КРСУ. 2003. Т. 3. № 5. С.3-11.

86. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. and Lapochkina Т.М. Numerical simulation of RF discharge characteristics in argon and methane. // IV International Conference Plasma Physics and Plasma Technology. Minsk, Belarus, 2003. V.l. P. 70-73.

87. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Исследование влияния межэлектродного расстояния на пространственную структуру и характеристики ВЧЕ разряда диодной конфигурации в аргоне. // Вестник КРСУ. 2004. Т. 4. № 6. С. 28-32.

88. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Моделирование характеристик ВЧЕ разряда в аргоне: влияние межэлектродного расстояния. // Известия вузов. 2004. № 8. с.11-14.

89. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов. М.: Наука, 1980.

90. Hagelaar G.J.M., Pitchford L.C. Solving of Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid model // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 722-733.

91. Атражев B.M., Дмитренко B.B., Чернышева И.В. Транспортные свойства горячих электронов в смеси ксенона с метаном // Теплофизика высоких температур. 2004. Т. 42. № 4. С. 506-515.

92. Brown P.N., Byrne G.D., Hindmarsh А.С. VODE: A Variable-Coefficient Ode Solver. UCRL-98412. Preprint. 1988.

93. Morrison N.A., William C., Milne W.I. Methane chemistry involved in a low-pressure electron-cyclotron wave resonant plasma discharge //J. Appl. Phys. 2003. V. 94. № 11. P. 7031-7043.

94. Автаева C.B., Лапочкина Т.М. Модель химических реакций в СН4 плазме ВЧЕ разряда // IV Международный симпозиум «Физика и химияуглеродных материалов «Нанотехнология». Алматы, Казахстан, 2006. С. 129132.

95. Yoon S., Tan К., Ahn J. et. al. Modeling and analysis of hydrogen-methane plasma in electron cyclotron resonance chemical vapor deposition of diamond-like carbon //J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 1. P. 40-47.

96. Иванов Ю.А. Кинетика и механизмы процессов в гетерофазных плазмохимических системах в кн. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том. Под ред. Фортова В.Е. Т. 3. М.: Наука, 2000. С. 330-345.

97. Legrand J.-C., Diamy A.M., Hrach R., Hrachova V. Kinetics of chemical reactions of methane in the flowing afterglow of a dinitrogen microwave plasma // Proc. 12th ISPC. Minneapolis, USA, 1995. V. II. P. 601-606.

98. Heintze M., Magureanu M., Kettlitz M. Mechanism of C2 hydrocarbon formation from methane in a pulsed microwave plasma // J. Appl. Phys. 2002. V. 92. P. 7022-7031.