Влияние условий конденсации ионно-плазменного потока на структуру и свойства покрытий нитрида титана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Панькин, Николай Александрович

• Панькин, Николай Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Панькин, Николай Александрович

Введение.

Глава 1. Покрытия нитрида титана: структура и свойства.

1.1. Микроструктура поверхности покрытий нитрида титана.

1.2. Фазовый состав и структура покрытий TiN.

1.3. Преимущественная ориентация роста покрытий нитрида титана.

1.4. Остаточные напряжения в покрытиях TiN.

1.5. Твердость покрытий нитрида титана.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Получение и методы исследования поверхностных слоев.

2.1. Выбор материала и методика исследования.

2.2. Теория рассеяния рентгеновских лучей.

2.3. Определение остаточных макронапряжений в тонких плёнках.

2.4. Определение параметров субструктуры.

2.5. Измерение микротвёрдости тонких плёнок.

Глава 3. Влияние условий конденсации ионно-плазменного потока на структуру и свойства покрытий нитрида титана.

3.1. Взаимодействие ионов с поверхностью твёрдого тела.

3.2. Микроструктура модифицированной поверхности.

3.3. Толщина TiN-покрытий.

3.4. Состав и структура модифицированной поверхности.

3.4.1. Покрытия, полученные в объеме вакуумной камеры.

3.4.2. Покрытия, полученные вблизи катода.

3.5. Остаточные напряжения и микротвердость TiN-покрытий.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние условий конденсации ионно-плазменного потока на структуру и свойства покрытий нитрида титана»

Актуальность работы. Физические методы получения покрытий в вакууме — наиболее распространённые процессы модификации поверхности. Они основаны на взаимодействии ионов, макро- и атомных частиц, полученных в низкотемпературной плазме, с поверхностью твёрдого тела. Результатом взаимодействия потока частиц в разреженной среде с поверхностью является осаждённая плёнка или изменённая структура поверхности. Это даёт возможность получать покрытия различного состава, проводить ионную очистку и полировку поверхности, травление и формирование прецизионных топологических рисунков в производстве полупроводниковых приборов и микросхем, резисторов, фотошаблонов и т.п. Сфера применения плазменных технологий распространяется и на другие области техники, например оптику и машиностроение, где они используются для получения полированных поверхностей, упрочнения инструмента, защиты поверхностей износо- и корро-зионностойкими плёнками, создания декоративных покрытий и т.д.

В России среди различных модификаций физических методов нанесения тонкоплёночных покрытий широкое распространение получил процесс конденсации с ионной бомбардировкой (КИБ). Он основан на генерации вещества катодным пятном вакуумной дуги при одновременной подаче в вакуумное пространство реактивных газов (азота, ацетилена, метана и др.).

Чаще всего вышеуказанным методом получают покрытия на основе тугоплавких металлов и их соединений с азотом, кислородом, углеродом. Метод КИБ используют для получения пленок на основе нитридов и карбонит-ридов переходных металлов IVB группы периодической системы элементов Д.И.Менделеева (Ti, Hf и Zr). Среди них широкое распространение нашли покрытия на основе системы Ti-N. Это связано, прежде всего, с достаточно хорошим сочетанием физико-механических свойств и относительно невысокой стоимостью титана. Основными параметрами получения TiN-покрытий методом КИБ, определяющими свойства конечного продукта, можно назвать ток дуги, потенциал смещения, давления инертного и реакционного газов, материал подложки, температура подложки, время конденсации и тип установки. Они задают состав титан-азотной низкотемпературной плазмы (электроны, атомы, молекулы, ионы различной зарядности и макрочастицы эрозии катода), который характеризуется неравномерным пространственным распределением. В соответствии с этим, важным параметром, определяющим физико-механические свойства пленок нитрида титана, является также геометрия расположения образцов в вакуумной камере относительно поверхности катода. Несмотря на большое количество работ по исследованию плёнок Тл-И, влияние расстояния «катод-подложка» на структуру и свойства поверхности является недостаточно изученным. При этом во многих работах значения данного параметра не указаны.

Целью настоящей работы является получение субмикрокристаллических плёночных систем на основе соединений титана с азотом и выявление закономерностей их формирования, а также исследование атомно-кристаллической структуры, фазового состава и микротвердости, этих плёнок.

Задачи настоящей работы можно сформулировать следующим образом:

1. Получение покрытий нитрида титана на стальных подложках методом конденсации с ионной бомбардировкой (метод КИБ) на установке ННВ-6.6И4.

2. Исследование микроструктуры поверхности твердых тел, модифицированных указанным выше методом.

3. Исследование влияния геометрии размещения образцов в вакуумной камере на толщину покрытий нитрида титана. Расчет толщины пленок на плоских подложках, получаемых на установке типа НЫВ по методу КИБ.

4. Рентгенографическое исследование фазового состава системы «пленка-подложка», полученной в объеме вакуумной камеры и вблизи титанового катода при нанесении покрытий нитрида титана.

5. Исследование напряженного состояния и микротвердости (по Виккерсу) поверхностного слоя, полученного осаждением пленок Тл-М при различной геометрии расположения образцов в вакуумной камере.

Объектом исследования являлись покрытия нитрида титана, формируемые на различных металлических подложках (стали 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т). Исходя из цели работы и поставленных в ней задач, в качестве предметов исследований были определены структура, микротвердость ТПМ-пленок и процессы, протекающие при формировании покрытия.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы были использованы следующие методы: рентгенографические, метод аппроксимаций профиля рентгеновской дифракционной линии для определения параметров тонкой кристаллической структуры (субструктуры), метод БиТу определения величины остаточных напряжений, рентгенофлуоресцентная спектроскопия определения элементного состава, оптическая микроскопия исследования микроструктуры получаемых покрытий, определение микротвердости по Виккерсу.

Достоверность результатов исследований и обоснованность выводов обеспечиваются корректностью постановки задачи, использованием современных методов и аппаратуры исследования микроструктуры и свойств изучаемых покрытий, статистической обработкой результатов измерений, полученных в ходе выполнения настоящей работы, и их сопоставление с литературными данными.

Научная новизна

1. Исследована микроструктура поверхностного слоя стальных подложек с покрытием нитрида титана при различной геометрии расположения их в вакуумной камере.

2. Проведен расчет относительной толщины и анализ её распределения по поверхности подложки при получении ТлЫ-покрытий методом конденсации с ионной бомбардировкой.

3. Исследована зависимость фазового состава и атомно-кристаллической структуры покрытий Тл-Ы от местоположения образцов в объеме вакуумной камеры и времени конденсации.

4. Определены значения микротвердости и на основании рентгенографических данных рассчитана величина сжимающих остаточных напряжений в покрытиях нитрида титана.

Практическая значимость и реализация результатов работы

1. Результаты, полученные при выполнении диссертационной работы, могут быть использованы для создания плёнок с заранее заданными атомно-кристаллической структурой и физико-механическими свойствами,

2. Предложенная модель расчета толщины покрытий и её распределения по подложке позволит оптимизировать режимы модификации поверхности различных материалов без проведения дополнительных исследований, что сократит время и экономические затраты.

3. Исследования по теме диссертационной работы были поддержаны грантом Министерства образования РФ для аспирантов в 2004 году «Исследование физико-механических свойств тонких плёнок, полученных ионно-плазменным осаждением в вакууме» (№ А04-2.9-1006).

4. Результаты исследований, являющиеся частью диссертационной работы, были использованы при выполнении следующих НИР: «Исследование на-нокристаллических и аморфных структур при модификации поверхности твёрдых тел ионно-плазменными потоками», «Исследование физических свойств и структуры многокомпонентных чередующихся покрытий нано-метрической толщины, полученных ионно-плазменной обработкой поверхности».

5. Исследуемые покрытия были применены на ОАО «Сарансккабель» (г. Саранск) при упрочнении поверхности вальцов, изготовленных из Ст45, не подвергнутой предварительной термообработке. Они показали улучшение триботехнических характеристик (в 3-5 раз). На защиту выносятся следующие положения

1. Результаты исследований влияния расположения образцов в вакуумной камере и времени конденсации на фазовый состав и структуру тонких плёнок нитрида титана, полученных при конденсации ионно-плазменных потоков.

2. Результаты расчетов толщины покрытия, полученного методом КИБ, при различных расстояниях катод-подложка для установки ионно-плазменного осаждения типа ННВ.

3. Экспериментальные данные о влиянии геометрии расположения подложки в процессе ионно-плазменного осаждения на значения микротвердости и величины остаточных напряжений.

Опубликование результатов. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 16 работах (из них 3 статьи в журналах по перечню ВАК России), в материалах различного уровня научно-технических конференций, симпозиумах и школах и реферируемых журналах, список которых приведен в конце автореферата.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы представлялись, докладывались и обсуждались на следующих международных, Российских, межрегиональных и республиканских научно-технических конференциях, симпозиумах, школах и семинарах: III международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы физики» (Саранск, 2001, 2003 гг.); III всероссийской научно-технической конференции «Светоизлучающие системы. Эффективность и применение» (Саранск, 2001 г.); XI конференция по физике газового разряда (Рязань, 2002 г.); международной научно-технической конференции "Тонкие плёнки и слоистые структуры" (Москва, 2002, 2004, 2005 гг.); всероссийской молодежной научной школе «Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: Физические свойства и применение» (Саранск, 2002, 2004-2007 гг.); VI международной конференции «Вакуумные технологии и оборудование» (Харьков, 2003 г.); Международной конференции «Физика прочности и пластичности» (Тольятти, 2003 г., Самара 2006 г.); Научные чтения имени академика Н.В. Белова (Н.Новгород, 2003, 2005 гг.); Республиканской научно-практической конференции «Роль науки и инноваций в развитии хозяйственного комплекса региона» (Саранск, 2003-2008 гг.); VI Уральской школы-семинара металловедов-молодых учёных (Екатеринбург, 2004 г.); I международной школы «Физическое материаловедение» (Тольятти, 2004 г.); II Российской студенческой научно-технической конференции. «Вакуумная техника и технология» (Казань, 2005 г.); IV Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, 2005 г.); XVII Международной конференции «Взаимодействие ионов с поверхностью» (Звенигород, 2005 г.); Научной конференции молодых учёных, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва (Саранск, 2003-2008 гг); XLIV Международной конференции «Актуальные проблемы прочности» (Вологда, 2005 г.); Огарёвских чтениях (Саранск, 2001-2007 гг), Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС (Звенигород, 2007-2008 гг.), IV Международной школе-конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (Тамбов, 2007 г.), Международной конференции «Химия твердого тела и современные микро и нанотехнологии» (Кисловодск, 2006-2007 гг.), Международной конференции «Методы и средства управления технологическими процессами» (Саранск, 2007 г.).

Содержание диссертационной работы.

Работа состоит из введения, трех глав и заключения, изложена на 118 страницах, включает 75 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 127 наименований.

Во введении представлена характеристика области исследования и обоснована актуальность темы работы. Сформулированы цель и задачи исследования. Излагается краткое содержание диссертационной работы и положения, выносимые на защиту.

В первой главе содержится анализ литературных данных о микроструктуре, атомно-кристаллической структуре, напряженном состоянии и микротвердости ионно-плазменных покрытий нитрида титана.

Во второй главе приведено описание методики получения исследуемых пленок и методов исследования фазового состава, параметров тонкой кристаллической структуры, макронапряжений и микротвердости покрытий, полученных при ионно-плазменной обработке твердых тел.

В третьей главе приводятся результаты исследований о влиянии геометрии расположения образцов в вакуумной камере и времени модификации поверхности твердых тел на атомно-кристаллическую структуру и физико-механические свойства получаемых покрытий системы титан-азот, полученных методом конденсации с ионной бомбардировкой. В заключении приводятся основные выводы, полученные в диссертации.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Панькин, Николай Александрович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Состав пленок на образцах, расположенных на оси плазменного потока при осаждении методом конденсации с ионной бомбардировкой, характеризуется наличием лишь одной фазы - 8-Т1Ы с ГЦК решеткой типа ЫаС1. Осаждение покрытий вблизи катодного узла приводит к появлению дополнительной фазы - а-титана (ГПУ решетка). Кроме дифракционных линий титана и нитрида титана, в ряде случаев, отмечаются линии, соответствующие интерметаллическому соединению титана с элементами подложки, в частности - Ре2Ть

2. С увеличением расстояния катод-подложка происходит смена преимущественного направления роста плёнок в объеме вакуумной камеры от (111) к направлению (110). По мере увеличения времени осаждения покрытия в интервале (10-^900) секунд, наоборот, наблюдается изменение преимущественной ориентации роста плёнок от (110) к направлению (111). Для конденсата, осажденного вблизи катодного узла, наибольшая интенсивность дифракционных линий соответствует отражению от плоскостей (111) и (200). Полученные зависимости объясняются энергетической моделью, в рамках которой появление той или иной преимущественной ориентации связано с изменениями в соотношении между энергиями: деформации, поверхностной и торможения.

3. Экспериментально определена и теоретически рассчитана толщина покрытий полученных при конденсации с ионной бомбардировкой на образцах расположенных в центральной части вакуумной камеры и околокатодном пространстве. Теоретические результаты достаточно хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными.

4. Определена зависимость микротвёрдости покрытий нитрида титана и величины остаточных напряжений в них от расположения подложки в вакуумной камере. Значения микротвёрдости ТО^-покрытий находятся в интервале 2-20 ГПа. Напряжения сжатия для плёнок ИЫ, полученных в объеме вакуумной камеры, изменяются от 0.5 до 5.5 ГПа. Максимальных значений макронапряжения и твердость достигают при расстоянии около 50 см от поверхности катода.

5. При проведении заводских испытаний на ОАО «Сарансккабель» (г. Саранск), упрочненные методом КИБ поверхности вальцов для изготовления медных жил кабеля показали увеличение износостойкости в 3-5 раз.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Панькин, Николай Александрович, 2008 год

1. Kashin I., Fox-Rabinovich G., Dodonov A. TiN thin films deposited by filtered arc-evaporation: structure, properties and applications //J. of Mater. Sci. -1997. V.32. - P. 6029-6038.

2. Interdeperence between stress, preffered orientation, and surface morphology of nanocrystalline TiN thin films deposited by dual beam sputtering / G. Abadias, Y.Y. Tse, Ph. Guerin, V. Pelosin //J. Appl. Phys. 2006. - V.99. -P. 1(113519)-13(l 135519).

3. Cheng Y.H., Tay B.K., Lau S.P. Influence of deposition temperature on the structure and internal stress of TiN films deposited by filtered cathodic vacuum arc // J. Vac. Sci. Technol. A. 2002. - V.20, № 4. - P. 1270-1274.

4. Cheng Y.H., Tay B.K. Development of texture in TiN films deposited by filtered cathodic vacuum arc // J. Cryst. Growth. 2003. - V.252. - P. 257-264.

5. Мовчан Б.А., Демчишин A.B. Исследования структуры и свойств толстых -вакуумных конденсатов никеля, титана, вольфрама, окиси алюминия и двуокиси циркония // ФММ. 1969. - Т.28, №4. - С. 23-30.

6. Thornton J.A. Influence of apparatus geometry and deposition conditions on the structure and topography of thick sputtered coatings // J. Vac. Sci. Technol. -1974.-V. 11.-P. 666-670.

7. XPS study for reactively sputtered titanium nitride thin films deposited under different substrate bias / N. Jiang, H.J. Zhang, S.N. Bao et all. // Physica B. -2004.-V.352.-P. 118-126.

8. Duyar O., Kocum C., Durusov H.Z. Preparation and optimization of high quality TiN films // Turk. J. Phys. 2003. - V.27. - P. 519-527.

9. Распыление твёрдых тел ионной бомбардировкой: Физическое распыление одноэлементных твердых тел / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1983. -336 с.

10. Распыление твёрдых тел ионной бомбардировкой: Распыление сплавов и соединений, распыление под действием электронов и нейтронов, рельеф поверхности / Под ред. Р. Бериша. М.: Мир, 1986. - 488 с.

11. Vacuum arc deposition of TiN coatings / B. Straumal, W. Gust, N. Vershinin et all. // Surf. Coat. Technol. 2000. - V.125. - P. 157-160.

12. Карпенко Г.Д., Лойко В.А. Исследование структуры покрытий на основе нитрида титана // Изв. АН БССР. Сер. физ.-тех. науки. 1986. — №1. -С. 31-34.

13. Low grain size TiN thin films obtained by low energy ion beam assisted deposition / J.M. Lopez, F.J. Gordillo-Vazquez, O. Bohme, J.M. Albella // Appl. Surf. Sci. 2001. - V.173. - P. 290-295.

14. Shiao M.-H., Shieu F.-S. A formation mechanism for the macroparticles in arc ion-plated TiN films // Thin Solid Films. 2001. - V.386. - P. 27-31.

15. Егоров E.H. Разработка технологии создания пористого титанового покрытия на деталях эндопротезов тазобедренного сустава путем плазменного напыления: Дис. . канд. техн. наук. М.: МАТИ, 2006. - 186 с.

16. Daadler J.E. Erosion structures on cathodes arced in vacuum // J. Phys. D. -1979.-V.12.-P. 1769-1779.

17. Хороших B.M. II. Капельная фаза эрозии катода стационарной вакуумной дуги // ФИП. 2004. - Т.2, № 4. - С. 200-213.

18. Хороших В.М. Эрозия катода и расход массы катодного материала в стационарной дуге низкого давления // ФИП. 2004. - Т.2, № 4. - С. 184-199.

19. Андриевский Р.А., Уманский Я.С. Фазы внедрения. М.: Наука, 1977. -239 с.

20. Самсонов Г.В. Нитриды. Киев: Наукова думка, 1969. - 380 с.

21. Андриевский Р.А. Синтез и свойства плёнок фаз внедрения // Успехи химии. 1997. - Т.66, №1. - С. 57-77.

22. Гусев А.И. Превращения беспорядок-порядок и фазовые равновесия в сильно нестехиометрических соединениях // УФН. — 2000. — Т. 170, №1. — С. 3-40.

23. Структура и свойства ионно-плазменных покрытий TiN / С.Я. Бецофен, JI.M. Петров, Э.М. Лазарев, Н.А. Короткое // Металлы. 1990. - № 3. -С. 158-165.

24. Бойко Ю.Ф., Белова Е.К., Алексеева О.А. Особенности субструктуры ва-куумно-плазменных конденсатов TiN // ФХОМ. 1986. - №5. - С. 71-73.

25. Исследование некоторых свойств конденсатов Ti-N2, Zr-N2, полученных осаждением плазменных потоков в вакууме / А.А. Андреев, И.В. Гаврил-ко, В.В. Кунченко и др. // ФХОМ. 1980. - № 3. - С. 64-67.

26. Вязкость и пластичность ионно-плазменных покрытий из нитрида титана /В.Ф. Моисеев, Г.С. Фукс-Рабинович, Г.К. Досбаева, В.Н. Скворцов //Заводская лаборатория. 1990. - Т.56, №1. - С. 57-59.

27. Бякова А.В. Влияние структурного состояния покрытий из нитрида титана // Сверхтвёрдые материалы. 1992. - № 5. - С. 30-37.

28. Влияние фазового состава на износостойкость ионно-плазменных покрытий из нитрида титана / Г.С. Фукс-Рабинович, А.А. Кацура, В.Ф. Моисеев, Г.К. Досбаева // Трение и износ. 1989. - Т. 10, № 4. - С. 742-744.

29. Использование метода склерометрии для определения адгезионных свойств ионно-плазменных покрытий / Г.С. Фукс-Рабинович, В.Ф. Моисеев, А.А. Кацура и др. // Заводская лаборатория. 1990. - Т.56, №2. - С. 9597.

30. Gabriel Н.М., Kloos К.Н. Morphology and structure of ion-plated TiN, TiC and Ti(N,C) coatings // Thin Solid Films. 1984. - V.l 18. - P. 243-254.

31. Initial growth and texture formation during reactive magnetron sputtering of TiN on Si(l 11) / T.Q. Li, S. Noda, Y. Tsuji et all. // J. Vac. Sci. Technol. A. -2002. T.20, №3. - P. 583-588.

32. Huang J.-H., Lau K.-W., Yu G.-P. Effect of nitrogen flow rate on structure and properties of nanocrystalline TiN thin films produced by unbalanced magnetron sputtering // Surf, and Coat. Technol. 2005. - V. 191, № 1. - P. 17-24.

33. Residual stress in TiN film deposited by arc ion plating / T. Matsue, T. Hanabusa, Y. Miki et all. // Thin Solid Films. 1999. - V. 343-344. - P. 257260.

34. Matthews A., Lefkov A.R. Problems in the physical vapour deposition of titanium nitride // Thin Solid Films. 1985. - V. 126, № 3-4. - P. 283-291.

35. Мапогу R.R., Kimmel G. X-ray characterisation of TiNx films with CaF2-type structure // Thin Solid Films. 1987. - V.150. -P. 277-282.

36. Кремнев JI.C., Сапров И.Ю. Определение концентрации азота рентгеновским методом в нитриде титана, полученном ионно-плазменным напылением // Заводская лаборатория. 2004. - Т.70, №5. - С. 24-26.

37. Effects of Ti interlayer on the microstructure of ion-plated TiN coatings on AISI 304 stainless steel / F.S. Shieu, L.H. Cheng, M.H. Shiao, S.H. Lin // Thin Solid Films.- 1997.-V.311.-P. 138-145.

38. Shiao M.-H., Kao S.-A., Shieu F.-S. Effects of processing parameters on the microstructure and hardness of the ion-plated TiN on a type 304 stainless steel // Thin Solid Films. 2000. - V.375. - P. 163-167.

39. Tsai W., Fair J., Hodul D. Ti/TiN reactive sputtering: plasma emission, x-ray diffraction and modeling // J. Electrochem. Soc. 1992. - V.139, №7. -P. 2004-2007.

40. Бецофен С.Я., Петров Л.М. Особенности рентгеновского измерения остаточных напряжений в тонких покрытиях из TiN // Металлы. 1991. - № 1. -С. 179-185.

41. Development of preffered orientation in poly crystalline TiN layers grown by ultrahigh vacuum reactive magnetron sputtering / J.E. Greene, J.E. Sungren, L. Hultman et all. // Appl. Phys. Lett. 1995. - V.67, №20. - P. 2928-2930.

42. Chun J.-S., Petrov I., Greene J.E. Dense fully 111-textured TiN diffusion barriers: Enhanced lifetime through microstructure control during layer growth //J. of Appl. Phys. 1999. - V.86, №7. - P. 3633-3641.

43. Лазарев Э.М., Бецофен С .Я. Фазовый состав, структура, текстура и остаточные напряжения в покрытиях из нитрида и карбида титана на твёрдых сплавах и сталях // ФХОМ. 1993. - №6. - С. 60-65.

44. Resistives of titanium nitride films prepared onto selicon by an ion beam assisted deposition method / K. Yokota, K. Nakamura, T. Kasuya et all. // J. Phys. D. 2004. - V.37. - P. 1095-1101.

45. Lingwal V., Panwar N.S. Scanning magnetron-sputtered TiN coatings as diffusion barrier for silicon devices // J. Appl. Phys. 2005. - V.97. - P. 104902104910.

46. Park C.-H., Sung Y.-M., Lee W.-G. TiN hard coating prepared by sputter ion plating system with facing target sputtering sourse and RF discharge // Thin Solid Films. 1998. - V.312. - P. 182-189.

47. Overall energy model for preferred growth of TiN films during filtered arc deposition / J.P. Zhao, X. Wang, Z.Y. Chen et all. // J. Phys. D. 1997. - V.30. -P. 5-12.

48. Evaluation of internal stresses in TiN thin films by synchrotron radiation / T. Hanabusa, K. Kusaka, T. Matsue et all. // Vacuum. 2004. - V.74. - P. 571-575.

49. Abadias G., Tse Y.Y. Diffraction stress analysis in fiber-textured TiN thin films grown by ion-beam sputtering: Application to (100) and mixed (001)+(111) texture // J. Appl. Phys. 2004. - V.95, №5. - P. 2414-2428.

50. Development of texture in TiN films by use of in situ synchrotron x-ray scattering /N. Schnell, W. Matz, J. Bottiger et all. // J. Appl. Phys. 2002. - V.91, №4.-P. 2037-2044.

51. Rauschenbach В., Gerlach J.W. Texture development in titanium nitride films grown by low-energy ion assisted deposition // Cryst. Res. Technol. 2000. -V.35, №6-7. - P. 675-688.

52. Reactive-sputter-deposited TiN films on glass substrates / J. Pelleg, L.Z. Zevin, S. Lungo, N. Croitoru//Thin Solid Films. 1991.-V. 197.-P. 117-128.

53. Палатник Jl.С., Фукс М.Я., Косевич В.М. Механизм образования и субструктура конденсированных пленок. М.: Наука, 1972 - 352 с.

54. Остаточные напряжения в покрытии из нитрида титана, осаждённого в вакууме / Н.В. Матвеев, А.Н. Краснов, И.В. Милосердов и др. //Проблемы прочности. 1983. - № 5. - С. 90-93.

55. Windischmann Н. Intrinsic stress in sputter-deposited thin films // Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 1992. - V.17, № 6. - P. 547-596.

56. Sundgreen J.-E. Structure and properties of TiN coatings // Thin Solid Films. -1985.-V. 128.-P. 21-44.

57. X-Ray analysis of residual stress in TiN coatings / Z. Novotna, R. Kralova, R. Novak, J. Marek // Surf. Coat. Technol. 1999. - V.l 16-119. - P. 424-427.

58. Perry A.J. A further study of the state of residual stress in TiN films made by physical vapour deposition methods // J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V.8, №4.-P. 3186-3193.

59. Stanislav J., Silcac J., Cermak M. Properties of magnetron-deposited polycrys-talline TiN layers//Thin Solid Films. 1990. - V. 191.-P. 255-273.

60. Popescu A., Balaceanu M., Manea S.A. X-Ray analysis of TiN coatings depo-sieted by ion plating // Rom. J. Phys. 1994. - V.39, №9-10. - P. 737-741.

61. Sungren J.E. Structure and properties of TiN coatings // Thin Solid Films. -1985.-V.128.-P. 21-44.

62. Birkholz M., Jung T. X-ray diffraction study on residual stress and preffered orientation in thin titanium films subjected to a hight ion during deposition // J. Appl. Phys. 2004. - V.96, № 12. - P. 7202-7211.

63. Effect of partial pressure on the internal stress and the crystallographic structure of r.f. reactive sputtered Ti-N films / S. Inoue, T. Ohba, H. Takata, K. Ko-terazawa // Thin Solid Films. 1999. - V. 343-344. - P. 230-233.

64. Influence of nitrogen content on the structural, mechanical and electrical properties of TiN thin films / F. Vaz, J. Ferreira, E. Ribeiro et all. // Surf, and Coat. Technol. 2005. - V. 191, № 2-3. - P. 317-323.

65. Substrate bias deperence of Raman spectra for TiN films deposited by filtered cathodic vacuum arc / Y.H. Cheng, B.K. Tay, S.P. Lau et all. // J. Appl. Phys. -2002. V.92, № 4. - P. 1845-1849.

66. Ion induced stress generation in arc-evaporated TiN films / H. Ljungcrantz, L. Hultman, J.-E. Sundgren, L. Karlsson // J. Appl. Phys. 1995. - V.78, №2. -P. 832-837.

67. Residual stresses in titanium nitride thin films deposited by direct current and pulsed direct current unbalanced magnetron sputtering / M. Benegra, D.G. Lamas, M.E. Fernandez de Rap et all. // Thin Solid Films. 2006. - V.494. -P. 146-150.

68. Perry A.J. The state of residual stress in TiN films made by physical vapor deposition methods: the stste of the art // J. Vac. Sci. Technol. A. 1990. - V.8, №3. - P. 1351-1358.

69. The orientation dependence of elastic strain energy in cubic crystals and its application to the preferred orientation in titanium nitride films / D.R. McKenzie, Y. Yin, W.D. McFall, N.H. Hoang // J. Phys. 1996. - V.8. - P. 5883-5890.

70. Aberman R. Measurements of the intrinsic stress in thin metal films // Vacuum. 1990.-V.41,№4-6.-P. 1279-1285.

71. Покрытия, полученные конденсацией плазменных потоков в вакууме (способ конденсации с ионной бомбардировкой / И.И. Аксенов, A.A. Андреев, В.Г. Брень и др. // УФЖ. 1979. - Т.24, №4. - С. 515-525.

72. Martin P.J. Ion-based methods for optical thin film deposition //J. of Mater. Sei. 1986.-V.21.-P. 1-25.

73. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких плёнок. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 320 с.

74. Дороднов A.M., Петросов В.А. О физических принципах и типах вакуумных технологических плазменных устройств // ЖТФ. 1981. — Т.51, №3. — С. 504-524.

75. Рентгенографическое измерение толщины покрытий / Н.В. Едренал, А.И. Иванов, Г.Н. Косяк, Е.И. Фомичева // Дефектоскопия. 1993. - №4. - С. 41-44.

76. Кривоглаз М.А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. — М.: Наука, 1967. 336 с.

77. Уманский Я.С. Рентгенография металлов. М.: Металлургия, 1967. -235 с.

78. Исследование влияния текстуры и гетерогенности состава на измерение остаточных напряжений в ионно-плазменных покрытиях / С.Я. Бецофен, JIM. Петров, A.A. Ильин и др. // Поверхность. 2004. -№ 1. - С. 39-45.

79. Васильев Д.М., Трофимов В.В. Современное состояние рентгеновского способа измерения макронапряжений // Заводская лаборатория. 1984. -Т.50, № 7. - С. 20-29.

80. Банных И.О. Закономерности формирования структуры модифицированных поверхностных слоев и покрытий в процессе вакуумной ионно-плазменной обработки сталей и титановых сплавов: Дис. . канд. техн. наук. -М.: МАТИ, 2006. 141 с.

81. Лючков А.Д., Верхоновский С.Н., Ракунова В.П. К учёту влияния упругих деформаций при определении параметра кристаллической решётки // Заводская лаборатория. 1976. - Т.42, № 8. - С. 958-960.

82. Иванов С.А., Колотов А.З. Рентгеновская тензометрия материалов с неоднородным по глубине напряжённым состоянием (II) // Заводская лаборатория. 1988. - Т.54, № 1.-С. 23-28.

83. Рентгенография. Спецпрактикум / Под ред. А.А.Кацнельсона. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. - 240 с.

84. Измерение твердости тонких пленок / Ю.А. Быков, С.Д. Карпухин, Ю.В. Панфилов и др. // МиТОМ. 2003. - №10. - С. 32-35.

85. ГОСТ 9450-76. Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников. — М., 1976. 36 с.

86. Колмаков А.Г., Терентьев В.Ф., Бакиров М.Б. Методы измерения твёрдости — М.: Интермет Инжиниринг, 2000 150 с.

87. Чумиков А.Б., Акифьев В.А. Методика измерения микротвердости тонких вакуумных покрытий // Заводская лаборатория. — 2000. — Т.66, № 4. С. 54-56.

88. Ковалевский В.В., Зубков Л.Е., Шалапко Ю.И. Экспресс-метод определения толщины тонких упрочняющих покрытий // Заводская лаборатория. -1992.-Т.58,№6.-С. 55 56.

89. Баринов С.М., Де Мариа Д., Ферро Д. Измерение твердости тонких керамических пленок // Заводская лаборатория. 2001. - Т.67, №11. - С. 42-47.

90. Николаев А.Г., Оке Е.М., Юшков Г.Ю. Зарядовое распределение ионов в плазме вакуумного дугового разряда в сильном магнитном поле // ЖТФ. — 1998.-Т. 68, №5.-С. 39-43.

91. Kimblin C.W. Erosion and ionization in the cathode spot regions of vacuum arcs // J. Appl. Phys. 1973. - V. 44, №7. - P. 3074-3081.

92. Sigmund P. Theory of sputtering. I. Sputtering yield of amorphous and poly-crystalline targets // Phys. Rev. 1969. - V.184, №2. - P. 383-416.

93. Andersen H.H., Bay H.L. Heavy-ion sputtering yields of gold: further evidence of nonlinear effects // J. Appl. Phys. 1975. - V.46, №6. - P. 2416-2422.

94. Wilson W.D., Haggmark L.G., Biersack J.P. Calculations of nuclear stopping, ranges, and straggling in low-energy region // Phys. Rev. B. 1977. - V.15, №5.-P. 2458-2468.

95. Плешивцев H.B., Бажин А.И. Физика воздействия ионных пучков на материалы. М.: Вузовская книга, 1998. - 392 с.

96. Смоланов Н.А., Панькин Н.А. Влияние ионно-плазменной обработки на механические свойства изделий для производства кабеля //Вестник Самарского ГТУ. Физико-математические науки. 2004. - № 27. - С. 175178.

97. Панькин Н.А., Смоланов Н.А. Влияние местоположения образца в межэлектродном пространстве на структуру и свойства TiN-покрытий // Поверхность. 2006. - № 10. - С. 54-57.

98. Смоланов Н.А., Бузлаев А.В., Панькин Н.А. Применение ионно-плазменных покрытий для модификации поверхности вальцов кабельного производства // Поверхность. 2006. - № 10. - С. 58-62.

99. Смоланов H.A., Панькин H.A. Исследование зависимости структуры и свойств покрытий TiN от распределения плазменного потока // Физическое материаловедение: Сб. тезисов I Международной школы. -Тольятти, 2004. С. 49.

100. Смоланов H.A., Панькин H.A. Исследование условий формирования тонких плёнок в вакуумной камере // Наука и инновации в Республике Мордовия: Материалы IV республиканской научно-практической конференции. Саранск, 2005. - С. 427-429.

101. Панькин H.A., Смоланов H.A., Бузлаев A.B. Физико-механические свойства плёнок TiN и опыт их применения в кабельном производстве

102. Материалы нано-, микро- и оптоэлектроники: Физические свойства и применение: Сборник трудов 4-й межрегиональной молодёжной научной школы. Саранск, 2005. - С. 89.

103. Панькин H.A., Смоланов H.A. Изменение структуры и свойств поверхности при нанесении ионно-плазменных покрытий нитрида титана //Тонкие плёнки и наноструктуры. Плёнки 2005: Материалы Международной научной конференции. - М., 2005. - С. 136 - 139.

104. Панькин H.A., Смоланов H.A. Структура и свойства титановых ионно-плазменных покрытий // Физика прочности и пластичности: Сборник тезисов XVI Международной конференции. Самара, 2006. - С. 126.

105. Панькин H.A., Смоланов H.A. Упрочняющие ионно-плазменные покрытия титана // Наука и инновации в Республике Мордовия: Материалы V республиканской научно-практической конференции. — Саранск, 2006. -С. 605-606.

106. Gidalevich E., Goldsmith S., Boxman R.L. Macroparticle rotation in the vacuum arc plasma jet // J. Appl. Phys. 2004. - V.95, №6. - P. 2969-2974.

107. Марков Г.В. Нанесение покрытий вакуумным электродуговым методом //ФХОМ.- 1996.-№3.-С. 71-73.

108. Каратунов Ю.В. Моделирование и оптимизация параметров технологических процессов химического осаждения тонких плёнок из газовой фазы в производстве приборов электронной техники: Дис. . канд. техн. наук. -М.: МГИЭТ, 2003.- 111 с.

109. Полуэктов Н.П. Массо- и теплоперенос при осаждении металлических пленок в установке СВЧ-ЭЦР-разряда: Дис. . док. техн. наук. -М.: МГУЛ, 2004.-256 с.

110. Коба В.И., Лунев И.В., Падалка В.Г. О равнотолщинности покрытий, нанесенных с помощью высокочастотного магнетронного распыления // ФХОМ. 1992. - №2. - С. 94-98.

111. Кринберг И.А. О механизме воздействия внешнего магнитного поля на температуру и ионный состав плазмы в вакуумной дуге II Письма в ЖТФ.- 2003. Т. 29, №12. - С. 42-48.

112. Николаев А.Г., Оке Е.М., Юшков Г.Ю. Зарядовое распределение ионов в плазме вакуумного дугового разряда в сильном магнитном поле // ЖТФ.- 1998. Т. 68, №5. - С. 39-43.

113. Мрочек Ж.А., Антоненко А.Б., Вершинина А.К. Распределение ионной компоненты в потоке титановой плазмы, генерируемой электродуговым испарителем // Электронная обработка материалов. — 1989. — №6. С. 1517.

114. Кукушкин С.А., Осипов A.B. Процессы конденсации тонких пленок //УФН.- 1998.-Т.168,№10.-С. 1083-1116.

115. Лунев В.М., Овчаренко В.Д., Хороших В.М. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги // ЖТФ. 1977. -Т. 47, №7.-С. 1486-1490.$)/U>f

116. Лунев B.M., Падалка В.Г., Хороших В.М. Исследование некоторых характеристик плазмы вакуумной металлической дуги // ЖТФ. 1977. -Т. 47, №7.-С. 1491-1495.

117. Mahieu S., Depla D., De Gryse R. Modeling the growth of transition metal nitrides // J. of Physics: Conference Series. 2008. - V.100. - P. 82003.