Электронно-лучевой синтез в форвакуумной области давлений оксидных, нитридных и карбидных покрытий, поддерживаемый плазмой разряда с полым катодом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нгон А Кики Лионель Жоэль

• Нгон А Кики Лионель Жоэль
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Нгон А Кики Лионель Жоэль

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВЫЕ МЕТОДЫ

ГЕНЕРАЦИИ ПЛАЗМЫ И ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

1.1. Методы создания плазмы в тонких металлических трубках

1.2. Электронно-лучевое осаждение оксидных покрытий

1.2.1. Техника электронно-лучевого осаждения диэлектриков

1.3. Методы осаждения и свойства кремний-углеродных покрытий

1.4. Выводы и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

2.1. Экспериментальная установка

2.2. Инициирование и поддержание разряда

в тонкой металлической трубке

2.3. Осаждение оксидных пленок

2.4. Осаждение кремний-углеродных покрытий

2.5. Выводы

ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ ФОРВАКУУМНОГО ПЛАЗМЕННОГО ЭЛЕКТРОННОГО ИСТОЧНИКА

ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

3.1. Предельные параметры электронного источника

3.2. Разряд в тонкой металлической трубке

3.2.1. Закономерности инициирования и существования разряда

в трубке

3.2.2. Травление стенок трубки

3.2.3. Азотирование стенок трубки

3.3. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ОСАЖДЕНИЕ ПОКРЫТИЙ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФОРВАКУУМНОГО

ПЛАЗМЕННОГО ЭЛЕКТРОННОГО ИСТОЧНИКА

4.1. Осаждение пленок оксида алюминия

4.1.1. Определение условий испарения алюминия

в кислородной среде

4.1.2. Определение влияния температуры подложки

на свойства осаждаемых пленок

4.1.3. Активация реакции окисления плазмой разряда

с полым катодом

4.2. Осаждение кремний-углеродных покрытий

4.2.1. Основные закономерности осаждения покрытий электронно-лучевым испарением

4.2.2. Выяснение роли кислородной добавки

в формировании кремний-углеродных покрытий

4.2.3. Осаждение кремний-углеродных покрытий

в азот содержащей среде

4.2.4. Влияние температуры подложки на состав

и свойства кремний-углеродных пленок

4.3. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературных источников

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электронно-лучевой синтез в форвакуумной области давлений оксидных, нитридных и карбидных покрытий, поддерживаемый плазмой разряда с полым катодом»

ВВЕДЕНИЕ

Пучковые, в том числе электронно-лучевые технологии все шире применяются в различных отраслях промышленности, а также в научных исследованиях. Электронный луч превратился в удобный инструмент, при воздействии которого на твердое вещество реализуются операции нагрева, плавления, испарения, сварки, пайки и модификации поверхностей. При распространении в газе электронный луч производит возбуждение и ионизацию газовых молекул, т.е. создает плазму, в результате чего протекают химические реакции как разложения веществ, так и синтеза. Такого сорта реакции называются плазмохимическими. Наиболее распространенный способ создания электронных пучков заключается в эмиссии электронов из металлов при нагреве и последующем ускорении и фокусировке.

Термокатодные электронные пушки выпускаются промышленно и широко применяются в авиационной, космической, химической, автомобильной и других отраслях. Вместе с тем, наличие термокатода затрудняет использование этого типа электронных пушек для ряда применений таких, как электронная обработка в присутствии активных газов, а также любые операции при давлении газов выше 0,1 Па. Эти затруднения обусловлены отравлением термокатода, а также электрическим пробоем ускоряющего промежутка электронной пушки. Еще одно затруднение связано с применением электронного луча для обработки диэлектрических материалов, т.к. в высоком вакууме электронный пучок производит зарядку диэлектрической поверхности, и отрицательный потенциал диэлектрика тормозит и отклоняет электронный луч.

Поскольку электронный луч представляет собой «чистый» инструмент, то основная тенденция электронно-лучевых технологий состоит в продвижении в сторону все более высокого вакуума. В последние десятилетия, однако, наметилось и другое направление - в сторону повышения рабочих давлений. Это направление реализуется двояко.

Первый путь - вывод электронного пучка из высоковакуумной области в низковакуумную через системы дифференциальной откачки, обеспечивающие перепад давлений. Второй подход основан на разработке устройств, способных создавать электронный пучок в области среднего вакуума, т.е. в диапазоне давлений от единиц до десятков паскалей. Эти устройства принято называть форвакуумными электронными источниками. Поскольку термокатодные пушки оказываются неработоспособными в среднем вакууме, то форвакуумные источники основаны на другом типе эмиссии, а именно, на эмиссии электронов из плазмы газового разряда.

Несомненное достоинство форвакуумных электронных источников заключается в способности создавать электронный пучок при любом составе газовой атмосферы. Возможность осаждения покрытий с использованием форвакуумного электронного источника показана экспериментально. В то же время при испарении оксидов, нитридов и карбидов в вакууме или инертных газах осажденные покрытия имеют недостаток кислорода, азота и углерода, соответственно.

Актуальность настоящей работы состояла в поиске путей устранения такого недостатка за счет испарения соединений в активных газах с использованием форвакуумного электронного источника.

Цель настоящей работы состояла в исследовании процессов модификации внутренних поверхностей тонких металлических трубок, а также осаждения покрытий электронно-лучевым испарением керамических и металлических мишеней, реализуемых с применением форвакуумного плазменного электронного источника.

Основные задачи настоящей работы заключались в определении условий и режимов осаждения оксидных, нитридных и карбидных покрытий при электронно-лучевом испарении керамических, а также металлических мишеней в различных газовых средах. В задачи работы входили также исследования модификации внутренних поверхностей тонких металлических трубок путем инжекции электронного пучка и генерации плазмы.

Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что:

1. Определены режимы создания плазмы в тонкой металлической трубке при инжекции электронного пучка. Найдены условия, при которых реализуется травление внутренних стенок трубки либо их насыщение азотом.

2. Показано, что свойства оксидных пленок, осаждаемых электроннолучевым испарением алюминия в кислород содержащей среде, определяются отношением скорости осаждения к давлению кислорода. Повышение скорости осаждения при неизменном давлении кислорода достигается размещением подложки в полом катоде ассистирующей разрядной системы.

3. Кремний-углеродные покрытия могут быть осаждены электроннолучевым испарением карбида кремния. Устранение избытка кремния в осаждаемых покрытиях достигается испарением в кислороде, либо в азоте, реакционная способность которого повышается в разряде с полым катодом. Состав покрытий близкий к карбиду кремния обеспечивается испарением в пропане.

Научная и практическая ценность работы состоит в том, что на основании проведенных исследований:

1. Создана методика плазменной обработки внутренних стенок тонких металлических трубок на основе инжекции электронного пучка.

2. Созданы научные основы осаждения кремний-углеродных покрытий электронно-лучевым испарением карбида кремния.

3. Показана возможность осаждения алюмооксидных пленок электроннолучевым испарением алюминия в кислороде.

На защиту выносятся следующие научные положения:

1. В форвакуумной области давлений (единицы паскалей) инжекция электронного пучка в тонкую протяженную трубку из нержавеющей стали, находящуюся под отрицательным потенциалом в несколько сотен вольт, вызывает в результате инициирования в трубке несамостоятельного разряда с полым катодом генерацию в ней плазмы с плотностью 1010-1011 см-3, что обеспечивает при использовании рабочего газа аргона травление внутренних стенок трубки со скоростями 0,01-0,03 мкм/мин. Применение азота в качестве

рабочего газа стимулирует насыщение приповерхностного слоя трубки азотом до 20 атомных процентов, что проявляется в возрастании твердости от 3 до 15 ГПа.

2. Состав и свойства оксидных пленок, осаждаемых электронно-лучевым испарением алюминия в кислород содержащей среде, определяются отношением скорости V осаждения к давлению рО кислорода. В области рабочих давлений форвакуумного плазменного электронного источника электронов при оптимальном отношении v/pО ~ 0,04 мкм/мин-Па скорость осаждения оксидных пленок не превышает 0,1 мкм/мин. Двукратное повышение скорости осаждения пленок при сохранении их стехиометрического состава достигается размещением подложки в полом катоде ассистирующей разрядной системы. При этом электронный пучок, наряду с испарением алюминиевой мишени, обеспечивает также инициирование и поддержание разряда с полым катодом.

3. Электронно-лучевое испарение карбида кремния в кислородно-азотной среде с использованием форвакуумного плазменного электронного источника обеспечивает осаждение кремний-углеродных покрытий с добавками оксидов и нитридов, что позволяет управлять параметрами покрытий. Увеличение содержания нитрида достигается обработкой покрытия в процессе роста плазмой разряда с полым катодом и способствует повышению твердости покрытий. Состав близкий к карбиду кремния достигается испарением в пропане.

Степень достоверности и апробация работы

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается систематическим характером исследований, использованием дублирующих методик измерений, непротиворечивостью полученных данных, удовлетворительным совпадением результатов экспериментов с результатами теоретических оценок и численного моделирования, результатами других экспериментов.

Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук» (г. Томск, 2023-2025 гг.); Международной

научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР» (г. Томск, 2023-2025 гг.); Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления» (г. Томск, 2022-2025 гг.), а также на девятом Международном конгрессе «Потоки энергии и радиационные эффекты» (ЕБКЕ-2024, Томск).

Основные результаты диссертации представлены в 10 статьях, в том числе 8 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК, 7 полных текстах докладов на международных конференциях, а также в патенте РФ на полезную модель. Результаты проведенных исследований используются в учебном процессе студентами ТУСУР при выполнении выпускных квалификационных работ.

Личный вклад автора состоит в модернизации экспериментальной установки, проведении исследований и анализе их результатов. Автором самостоятельно выдвинуты защищаемые научные положения, сделаны выводы и даны рекомендации, на основании которых разработано устройство реактивного электронно-лучевого осаждения нитридных покрытий. Все результаты, составляющие научную новизну диссертации и выносимые на защиту, получены автором лично. Соавторы, принимавшие участие в отдельных направлениях исследований, указаны в списке основных публикаций по теме диссертации.

Структура и содержание диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 88 рисунков и 6 таблиц. Список цитируемой литературы включает 109 источников, из которых 19 представляют собой публикации автора по теме диссертации.

Работы по тематике диссертации поддержаны грантами Российского научного фонда № 22-29-00837, № 24-29-00392. Автор диссертационной работы удостоен стипендии Президента Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники в 2025/2026 учебном году.

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВЫЕ МЕТОДЫ ГЕНЕРАЦИИ ПЛАЗМЫ И ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Электронный пучок представляет собой универсальный инструмент, способный выполнять широкий набор технологических операций, как с твердыми веществами, включая нагрев, плавку, сварку, испарение, так и с газами и парами, производя генерацию плазмы и инициируя протекание химических реакций. В ряде случаев электронный пучок способен одновременно выполнять несколько функций, например, испарять материал и создавать плазму активного газа, обеспечивая тем самым протекание химической реакции. Необходимым условием протекания такой реакции является поддержание давления активного газа в диапазоне единицы - десятки паскалей, что связано с определенными трудностями при использовании термокатодных электронных источников. Новые возможности предоставляют электронные источники с плазменным катодом [1] ив особенности, так называемые форвакуумные электронные источники [2], способные формировать электронный пучок в нужном диапазоне давлений. В настоящем обзоре рассмотрены вопросы применения электронных пучков, как для генерации плазмы, так и в процессах испарения материалов с последующим осаждением покрытий.

1.1. Методы создания плазмы в тонких металлических трубках

По сравнению с другими методами, например, химическими, плазменная обработка поверхности материалов имеет две особенности: первая - плазма имеет более высокую температуру и плотность энергии; вторая - плазма состоит из активных компонентов, что обусловливает физические изменения и химические реакции, которые невозможны или затруднены в обычных химических процессах. Технологии плазменной обработки открытых частей различных объектов широко используются в промышленности, однако сообщения о применении плазмы для обработки внутренних поверхностей встречаются значительно реже.

Одна из задач, которую предполагается решить в настоящей диссертационной работе, заключается в плазменной обработке внутренних стенок тонких металлических трубок. Причем, для создания плазмы планируется использовать разряд, поддерживаемый электронным пучком. Прежде чем приступать к решению поставленной задачи, целесообразно ознакомиться с существующими методами генерации плазмы в тонких металлических трубках. Задача не так тривиальна, поскольку простое размещение трубки в плазме, созданной каким-либо генератором, не приводит к проникновению плазмы в трубку. Как отмечено в [3], это вызвано перекрытием слоев пространственного заряда, отделяющих плазму от стенки трубки. Физическая причина состоит в том, что газоразрядная плазма содержит две подсистемы заряженных частиц: электронную и ионную с температурами Те и 7, соответственно, причем Те >> 71. В силу этого плазма охотно теряет электроны, приобретая положительный потенциал относительно стенки трубки. Возникающее при этом электрическое поле отталкивает электроны от стенки, формируя слой пространственного (ионного) заряда. В приближении плоских электродов толщина ^ слоя определяется выражением [1].

_(е0/Г )1/2 (фр! ~ф„ )3/4

'я _ / ч1/4 , (1.1)

(екТе )1/4

где щ - концентрация плазмы, (фр1 - фу) - разность потенциалов плазмы и стенки, Те - электронная температура, е0, е, к - мировые константы.

Выражение (1.1) позволяет обозначить основные закономерности. Толщина слоя возрастает по мере снижения концентрации плазмы. Кроме того, по мере проникновения плазмы в узкую полость ее потенциал снижается и, следовательно, исчезает потенциальный барьер для электронов. Это приводит к распаду плазмы [4].

Отмеченное обстоятельство указывает на необходимость иных подходов. Наиболее простой из них заключается в размещении на оси трубки накаленной

нити, эмитирующей электроны [5]. При наличии газа, а также разности потенциалов между нитью и трубкой в трубке зажигается несамостоятельный разряд, т.е. возникает плазма. Указанный метод дает неплохие результаты при отношении X длины трубки к ее диаметру не более десяти. При больших X возникают сложности, как с юстировкой, так и с равномерностью эмиссионного тока по длине нити. Кроме того, нить быстро отравляется в случае работы с активными газами. Еще один способ заключается в подаче на трубку отрицательного потенциала относительно каких-либо элементов вакуумной камеры [6]. В работе [7] предложена триодная распылительная система, в которой расположенный на оси трубы танталовый стержень распыляется ионами, обеспечивая осаждение покрытия на внутреннюю стенку стальной трубы (рис. 1.1). Центральный стержень и весь объем представляют собой катод и анод, соответственно. Тантал распыляется из катода и осаждается на внутреннюю стенку стальной трубы. Нагреваемый электрод под трубой был также изготовлен из тантала, и его плазма усиливала катодное распыление. Поэтому, система называется «высокоскоростное триодное распыление». В процессе осаждения тантала образование и распределение а-тантала сильно зависит от рабочего газа, энергии и импульса бомбардирующего иона, температуры подложки и структуры танталовой мишени. Это помогает формировать а-тантал на внутренней поверхности стальной трубы использованием инертных криптона и ксенона в качестве распыляющих газов и контролированием температуры подложки между 200 и 300 °С. Более того, использование Кг и Хе обеспечивает высокую эффективность и скорость распыления, а, следовательно, и осаждения. Если азот или метан используются как рабочий газ, то распылительная система может осаждать нитриды и карбиды.

Этот метод эффективен, но требует строгого соблюдения условий осаждения. Кроме того, осаждаемые покрытия зачастую плохо связаны с подложкой. Иной вариант обработки представлен в работе [8]. Внутренние поверхности обрабатывались электрон-циклотронной плазмой.

Рис. 1.1. Схематическое изображение высокоскоростной триодной распылительной системы [7], с.1792

На рис. 1.2 показана схема нанесения покрытия на внутренние стенки волновода. когда микроволновой источник 2,45 ГГц присоединен к волноводу через кварцевое окно, электрон-циклотрон-резонансная (ЭЦР) плазма генерируется в месте нахождения катушки. Условия образования метановой плазмы могут наблюдаться через окно, а толщина определяется с помощью гелий-неонового лазера. Метановая плазма перемещается в волноводе подвижной катушкой, и внутренняя поверхность волновода равномерно покрывается СН-пленкой, что полезно для предотвращения коррозии волновода. Этот метод может быть применен для волноводов длиной до трех метров. В то же время метод может быть применен только для волноводных материалов. Более того, производится только газовая плазма, и прочность связи пленки с подложкой низка, что ограничивает возможности применения.

Рис. 1.2. Схема ЭЦР-метода с подвижной катушкой [8], с.2509

В 1995 г. Энсингер поместил вращающуюся коническую мишень в железную трубу и осадил серебряную пленку на внутреннюю стенку трубы ионно-пучковым распылением [9]. Это процесс физического парового осаждения (РУО). Для осаждения однородного покрытия ионный пучок и коническая мишень могли вращаться и передвигаться аксиально (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Осаждение ионно-пучковым распылением [9], с. 319

Поскольку коническая мишень имеет диаметр 5 мм, то это требует, чтобы обрабатываемые трубы имели диаметр не менее 5 мм. Длина трубы зависит от пути распространения ионов аргона (порядка 100 мм). Так можно осаждать любой сорт твердых материалов, поэтому метод имеет широкую область применения.

Однако, как указано выше, это процесс физического парового осаждения, поэтому конденсация и адгезия осадка с подложкой слабы. Для труб большого внутреннего диаметра размер конической мишени должен быть увеличен, чтобы гарантировать однородность покрытия. В 2000 г. Энсингер доработал метод, и ионный источник был заменен плазменным источником (рис. 1.4). Плазма создается снаружи одного из концов трубы радиочастотной антенной [10, 11]. Импульсное отрицательное высокое напряжение прикладывается к трубе и мишени. Ионы, ускоренные в трубу отрицательным напряжением, обеспечивают имплантацию совместно с распылением мишени. Поскольку все упомянутые методы генерируют плазму внутри труб, они обеспечивают высокую скорость осаждения, и осажденные пленки имеют хорошую аксиальную однородность.

RF antenna

Plasma

Tube

Sputter target

Рис. 1.4. Плазма-ассистированная ионная имплантация [10], с. 271

Однако, поскольку методы обеспечивают лишь эффект осаждения, пленки слабо связаны с подложкой. Отрицательное смещение подложки и ее повышенная температура могут повысить адгезию, но их точная комбинация представляет проблему. По сравнению с методами осаждения плазменная ионная имплантация (ПИИ) использует более высокую энергию ионов, и ионы могут быть имплантированы в подложку непосредственно, что может решить проблему адгезии.

Для модификации внутренних поверхностей труб с использованием ПИИ, когда импульсное отрицательное напряжение прикладывается к трубе, проникающее в трубу поле мало и неоднородно в аксиальном направлении [12, 13]. Чтобы решить эту проблему, Сан в 1996 г. поместил коаксиальный центральный заземленный электрод в трубу [14-16] (рис. 1.5). Когда отрицательный высоковольтный импульс прикладывается к стенке трубы, создается аксиально однородное поле между аксиальным электродом и внутренней стенкой трубы. Следовательно, энергия имплантируемых ионов существенно возрастает. Метод был также рассчитан теоретически Зенгом в университете Гонконга [17].

Auxiliary electmHe Sample

Sample

Plasma

^C A 0

Auxiliary electrode

HIT

Negative pulse

+

Рис. 1.5. Схематическое изображение модификации внутренней поверхности с использованием ПИИ и аксиального электрода [14], с.368

Так как плазма создается вне трубы и диффундирует в трубу с двух концов, плотность плазмы в трубе неоднородна аксиально. Хотя центральный заземленный электрод создает однородное радиальное поле, проникающее в трубу, невозможно реализовать аксиально однородную модификацию внутренних поверхностей, особенно когда отношение диаметра к длине трубы меньше 0,6. Однако этот процесс может быть применен для автомобильных цилиндров.

Очевидный итог проведенного анализа состоит в умозаключении о необходимости поиска альтернативного ионизатора газа в трубке. Только в этом случае может быть обеспечено заполнение трубки плазмой. Наиболее подходящим типом ионизатора оказывается электронный пучок, причем пучок, существующий в диапазоне давлений от единиц до десятков паскаль. Такой пучок может быть создан форвакуумным плазменным электронным источником [18].

1.2. Электронно-лучевое осаждение оксидных покрытий

Как отмечалось выше, электронный луч может успешно применяться для осаждения покрытий путем испарения материалов в вакууме [19]. Существующее электронно-лучевое оборудование позволяет успешно испарять как металлы, так и диэлектрические материалы. В то же время при испарении диэлектриков, а это как правило соединения (оксиды, нитриды, карбиды), проявляются два обстоятельства.

Во-первых, на начальной стадии разогрева на поверхности диэлектрика накапливается отрицательный заряд, приводящий к торможению и отклонению пучка [20].

Во-вторых, связи Me-O, Me-N, Me-C могут разрываться при испарении, что приводит к обеднению осадка кислородом, азотом или углеродом, соответственно. Для устранения этой проблемы требуется добавлять в газовую атмосферу соответствующий газ в достаточном количестве. При использовании электронных пушек с термокатодом сделать это непросто, так как нарушаются свойства термокатода, а также по той причине, что

термокатодные пушки теряют работоспособность при давлениях выше 0,1 Па, поскольку происходит электрический пробой ускоряющего промежутка [21]. Наиболее удачным решением для осаждения сложных диэлектриков электронно-лучевым испарением следует признать использование форвакуумных плазменных электронных источников [2]. Эти источники сохраняют работоспособность в диапазоне давлений от единиц до десятков паскалей, что снимает обе указанные выше проблемы.

1.2.1. Техника электронно-лучевого осаждения диэлектриков

Для осаждения диэлектрических слоев электронно-лучевым испарением обычно используют термокатодные пушки с отклонением луча на 90, 180 или 270° [22-24] и с отделением пушки от камеры, в которой происходит испарение и осаждение. В [23] сообщается об электронно-лучевом испарении таблетки Al2O3, причем скорость осаждения пленки варьировалась в пределах 12-48 нм/мин. Авторы не сообщают рабочих давлений, однако даже для столь невысоких скоростей применялся напуск кислорода с целью обеспечения стехиометрии осаждаемых слоев. Не сообщается также о накоплении электрического заряда на испаряемой таблетке на начальном этапе разогрева, хотя такой эффект должен иметь место. О дефиците кислорода в осадке при электронно-лучевом испарении в вакууме оксида гафния HfO2 сообщается в [25]. Для устранения дефицита применялся напуск кислорода в область осаждения слоев. Для осаждения со скоростью 60-90 нм/мин оказалось достаточным давление кислорода в пределах 6-10-3-2,4-10-2 Па.

Значительно больших скоростей осаждения оксидов удалось достичь применением форвакуумного плазменного электронного источника. В [26] сообщается о скоростях осаждения 0,3 мкм/мин при электронно-лучевом испарении алюмооксидной керамики. Состав слоев близок к стехиометрическому при напуске воздуха до давлений 2-12 Па в качестве рабочего газа. При этом не пришлось предпринимать специальных мер для отделения области формирования электронного пучка от рабочей камеры. Таким образом, применение форвакуумного плазменного электронного

источника позволяет реализовать две возможности. Первая - повысить давление рабочего газа, обеспечивая тем самым взаимодействие активного газа с осаждающимся материалом и устраняя дефицит кислорода. И вторая -устранить накопление электрического заряда на испаряемом диэлектрическом материале и, как следствие, неконтролируемое отклонение и торможение электронного пучка.

Один из вариантов осаждения оксидных покрытий представляет собой испарение металлов в среде кислорода, т.е. реактивное испарение. Предполагается, что испарение металла представляет собой более простую с технической точки зрения задачу, чем испарение соединения, как правило, тугоплавкого [27, 28]. В то же время при таком способе осаждения покрытий, в частности оксидных, возникает проблема дефицита кислорода. Для ее решения необходимо предпринимать меры для ускорения реакции окисления.

В работе [29] предложено для этого использовать сочетание электронно -лучевого испарения металла с ионизацией активного газа с помощью разряда (рис. 1.6).

RADIANT HEATER

тшгттгтттштт

SUBSTRATE

VACUUM CHAMBER

SHUTTER

REACTIVE ATMOSPHERE

PROBt

\

REACTION GAS

D.C. POWtn auiTLT —

Рис. 1.6. Схема, использованная в [27], с. 213

Для защиты термокатода электронной пушки от воздействия активного газа область генерации электронного пучка отделена от рабочей камеры. Ионизация газа достигается размещением вблизи тигля с испаряемым металлом электрода, на который подан постоянный положительный потенциал относительно тигля и стенок камеры. Это приводит к образованию плазмы, заполняющей пространство между тиглем и подложкой. Помимо нейтральных молекул плазма содержит ионизированные и возбужденные молекулы, а также продукты диссоциации, т.е. атомарный кислород, что способствует ускорению реакции окисления и позволяет повысить скорость осаждения оксидного покрытия.

В [28] сообщается об осаждении слоев оксида иттрия со скоростями до 13 мкм/мин. Несколько иной вариант активированного реактивного испарения описан в работах [30, 31]. Авторы реализовали электронно-лучевое осаждение слоев Л12О3 путем испарения алюминия в кислороде. Установка, схема которой представлена на рис. 1.7, включает в себя термокатодную электронную пушку, рабочую камеру с расположенным в ней тиглем с испаряемым веществом и подложкодержатель с подложкой.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нгон А Кики Лионель Жоэль, 2026 год

Список литературных источников

1. Окс Е.М. Электронные источники c плазменным катодом (физика, техника, применения). - Томск: изд-во НТЛ, 2005. - 216 с.

2. Форвакуумные плазменные источники электронов / В.А. Бурдовицин, А.С. Климов, А.В. Медовник, Е.М. Окс, Ю.Г. Юшков. - Томск: изд-во Том. ун-та, 2014. - 288 с.

3. Ueda M. Overcoming sheaths overlapping in a small diameter metallic tube with one end closed and using a high-density plasma from a high power pulsed hollow cathode discharge // Aip Advances. - 2018. - No. 8. - P. 085103.

4. Распространение плазмы в эмиссионном канале анодного электрода плазменного источника электронов / Д.Г. Данилишин, В.А. Бурдовицин, Ю.А. Бурачевский, Е.М. Окс // Изв. вузов. Физика. - 2001. - № 5. - С. 29-32.

5. Ignatov D.Y. Generation of Plasma in Non-Self-Sustained Glow Discharge with Hollow Cathode for Nitriding Inner Surfaces of Elongated and Complex Shaped Cavities // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2020. - Vol. 6, No. 48. -P. 2050-2059.

6. Borisyuk Y.V. Nitriding of internal cylindrical surfaces in abnormal glow discharge // Journal of surface: X-ray, synchrotron and neutron techniques. - 2018. -Vol. 3, No. 13. - P. 603-606.

7. Matson D.W. High-rate sputter deposition of wear tantalum coatings / D.W. Matson, M.D. Merz, E.D. McClanahan // J. Vac. Sci. & Technol. A. - 1992. -Vol. 10. - P. 1791-1796.

8. Hytry R. Moving-coil waveguide discharge for inner coating of metal tubes / R. Hytry, W. Moller, R. Wilhelm // J. Vac. Sci. & Technol. A. - 1993. - Vol. 11, No. 5. - P. 2508-2517.

9. Ensinger W. An apparatus for sputter coating the inner walls of tubes // Rev. Sci. Instrum. - 1996. - Vol. 67, No. 1. - P. 318-321.

10. Ensinger W. Ion-beam assisted coating of tube inner walls by plasma immersion ion implantation / W. Ensinger, K. Volz // Surf. Coat. Technol. - 2000. -Vol. 128, No. 129. - P. 270-273.

11. Ensinger W. Inner wall coating of cylinders by plasma immersion ion implantation for corrosion protection // Surf. Coat. Technol. - 2001. - Vol. 136. -P. 202-206.

12. Sheridan T.E. Ion-matrix sheath in a cylindrical bore // J. Appl. Phys. -1993. - Vol. 74. - P. 4903-4906.

13. Sheridan T.E. Pulsed sheath dynamics in a small cylindrical bore // Physics of Plasmas. - 1994. - Vol. 1. - P. 3485-3489.

14. Sun M. New method of tubular material inner surface modification by plasma source ion implantation / M. Sun, C.Z. Liu, S.Z. Yang // J. Vac. Sci. & Technol. A. - 1996. - Vol. 14. - P. 367-371.

15. Sun M. A model of plasma source ion implantation for inner surface modification / M. Sun, P. Zhu, S. Z. Yang // J. Phys. D. Appl. Phys. - 1996. -Vol. 29. - P. 274-278.

16. Sun M. Inner surface modification 40cR steel cylinder with new plasma source ion implantation method / M. Sun, S.Z. Yang, W.Q Yao // J. Vac. Sci. & Technol. A. - 1998. - Vol. 16. - P. 2718-2721.

17. Zeng X.C. Improving the plasma immersion ion implantation impact energy inside a cylindrical bore by using an auxiliary electrode / X.C. Zeng, B.Y. Tang, P.K. Chu // Apple Phys. Letters. - 1996. - Vol. 69. - P. 3815-3817.

18. Burdovitsin V.A. Discharge in a long metal tube with an electron beam generated by a forevacuum plasma-cathode electron source / V.A Burdovitsin, K.I. Karpov, I.Yu. Bakeev, E.M. Oks // Physics of Plasmas. - 2022. - Vol. 29. -P. 093503.

19. Krivobokov V.P. Plasma Coatings / V.P. Krivobokov, N.S. Sochugov, A.A. Soloviev (Methods and Equipment): Textbook. - Tomsk, Tomsk Polytechnic University Press (in Rus.). - 2008. - P. 104.

20. Zolotukhin D.B. Deposition of dielectric films on silicon using a forevacuum plasma electron source / D.B. Zolotukhin, E.M. Oks, A.V. Tyunkov, Y.G. Yushkov // Rev. Sci. Instrum. - 2016. - Vol. 87, No. 6. - P. 063302.

21. Бурдовицин В.А. Об электрической прочности ускоряющего промежутка плазменного источника электронов в форвакуумном диапазоне давлений / В.А. Бурдовицин, М.Н. Куземченко, Е.М. Окс // ЖТФ. - 2002. -Т. 72, вып. 7. - C. 134-136.

22. Aaron M. Investigation of E-Beam Evaporated Silicon Film Properties for MEMS Applications / M. Aaron, C.Y. Kwok, P. Wang, O. Kazuo, S. Varlamov // Journal of Microelectromechanical Systems. - 2015. - Vol. 24, No. 6. - P. 19511959. DOI: 10.1109/JMEMS.2015.2453191.

23. Shakouri R. The Best Balance of Oxygen Flow and Deposition Rate to Give Little Absorption of Aluminum Oxide Film Deposited by Electron Beam Evaporation Technique // Applied Physics Research. - 2015. - Vol. 7, No. 3. -P. 41-47.

24. Bunshah R.F. Activated Reactive Evaporation Process for High Rate Deposition of Compounds / R.F. Bunshah; A.C. Raghuram // J. Vac. Sci. Technol. -1972. - Vol. 9. - P. 1385-1388.

25. Lehan J.P. Optical and microstructural properties of hafnium dioxide thin films / J.P. Lehan, Y. Mao, B.G. Bovard, H.A. Macleod // Thin Solid Films. - 1991. -Vol. 203. - P. 227-250.

26. Oks E.M. Ceramic coating deposition by electron beam evaporation / E.M. Oks, A.V. Tyunkov, Yu.G. Yushkov, D.B. Zolotukhin // Surface & Coatings Technology. - 2017. - Vol. 325. - P. 1-6.

27. Bunshah R.F. Alumina deposition by activated reactive evaporation / R.F. Bunshah, R.J. Schramm // Thin Solid Films. - 1977. - Vol. 40. - P. 211-216.

28. Zywitzki O. Structure and properties of Al2O3 layers deposited by plasma activated electron beam evaporation / O. Zywitzki, K. Goedicke, H. Morgner // Surface and Coatings Technology. - 2022. - Vol. 151. - No. 152. - P. 14-20.

29. Morgner H. The hollow cathode: a high-performance tool for plasma-activated deposition / H. Morgner, M. Neumann, S. Straach, M. Krug // Surface and Coatings Technology. - 1998. - Vol. 108, No. 109. - P. 513-519.

30. Yoon J.S. Fabrication of aluminum oxide films with high deposition rates using the activated reactive evaporation technique / J.S. Yoon, G F. Potwin, H.J. Doerr, C.V. Deshpanday, R.F. Bunshah // Surface and coatings technology. -1990. - Vol. 43/44. - P.213-222.

31. Seo M.Y. Characterization of Al2O3 Films grown by electron Beam Evaporator on Si Substrates / M.Y. Seo, E.N. Cho, C.E. Kim, P. Moon // 2010 3rd International Nanoelectronics Conference (INEC). - 2010. DOI: 10.1109/INEC.2010.542465.

32. Rudenkov A.S. Structure and mechanical properties silicon-carbon coatings alloyed with chromium / A.S. Rudenkov, A.V. Rogachev, S.M. Zavadski, A.N. Kupo // Problems of Physics, Mathematics and Technics. - 2022. - Vol. 51, No. 2. - P. 52-57. DOI: https://doi.org/10.54341/20778708.

33. Tischler D. Mechanical properties of silicon carbon coating / D. Tischler, Z. Budinska, M. Valova, I. Stepanek // CTU in Prague, Dep. of physics, technicka 4, Prague, Czech Republic. - Tome X (2012). Fascicule 1. ISSN 1584-2665.

34. Гренадеров А.С. Осаждение кремний-углеродных покрытий из плазмы несамостоятельного дугового разряда с накальным катодом / А.С. Гренадеров, К.В. Оскомов, А.А. Соловьев, С.В. Работкин // Журнал технической физики. - 2016, - T. 86, № 5. - С. 51-56.

35. Абызов А.М. Оптические свойства пленок карбида кремния, полученных химическим осаждением из газовой фазы метилсилана / А.М. Абызов, Ю. Карами // Электроника: Санкт-Петербургский гос. технологический ин-т (СПбГТИ). - 2000. - № 2. - P. 11.

36. Ambrosone G. Structural And Electrical Properties Of Nanostructured Silicon Carbon Films / G. Ambrosone, D.K. Basa, U. Coscia, L. Santamaria, N. Pinto, M. Ficcadenti, L. Morresi, L. Craglia, R. Murri // Energy Procedia. -2010. - Vol. 79, No. 2. - P. 3-7.

37. Stapinski T. Optical and structural properties of amorphous silicon-carbon films for optoelectronic applications / T. Stapinski, B. Swatowsk S. Kluska, E. Walasek // Applied Surface Science. - 2004. - Vol. 238, No. 1-4. - P. 367-374.

38. Dmitriev V.K. Characteristics of amorphous silicon-carbon and metalsilicon-carbon films, areas of possible applications / V.K. Dmitriev, E.A. Il'ichev, G.G. Kirpilenko, G.N. Petrukhin, G.S. Rychkov, V.D. Frolov // Review. Proc. Univ. Electronics. - 2023. - Vol. 28, No. 1. - P. 24-48. https://doi.org/ 10.24151/1561 -5405-2023-28-1-24-48.

39. Попов А.И. Влияние переходных металлов на диэлектрические свойства алмазоподобных кремний-углеродных пленок / А.И. Попов, А.Д. Баранов, В.М. Емец, Р.А. Кастро Арта, А.В. Колобов, А.А. Кононов, А.В. Овчаров, Т.С. Чуканова // Физика твердого тела: НИУ МЭИ, Москва, Россия. - 2021. - T. 63, № 11. - P. 1844-1851.

40. Gan Y.f. Preparation and characterization of near stoichiometric silicon carbon fibres / Y.f. Gan, X. Wang, J. Wang, H. Wang // Science and Technology on Advanced Ceramic Fibres and Composites Laboratory, National University of Defense Technology. - Changsha, People's Republic of China. RSC Adv. - 2018. -Vol. 8. - P. 17453-17461. DOI: 10.1039/C8RA01816B

41. Поляков В.П. Алмазы и сверхтвердые материалы / В.П. Поляков, А.В. Ножкина, Н.В. Чириков. - М.: Металлургия, 1990. - 327 с.

42. Гуринович Т.Д. Влияние прекурсора на диэлектрические свойства алмазоподобных кремний-углеродных пленок / Т.Д. Гуринович, А.И. Попов, Т.С. Чуканова, М.А. Петина, М.Л. Шупеги // Неорганические материалы. -2020. - T. 56, № 8. - C. 844-853.

43. Нусупов К.Х. // Структура и состав пленок карбида кремния, синтезированных методом ионной имплантации / К.Х. Нусупов, Н.Б. Бейсенханов, С.К. Жариков, И.К. Бейсембетов, Б.К. Кенжалиев, Т.К. Ахметов, Б.Ж. Сайтов // Физика твердого тела: Алматы, Казахстан. -2014. - T. 56, № 11. - P. 2231-2244.

44. Kumar M. Studies of structural and optical properties of sputtered SiC thin films // Studies of structural and optical properties of sputtered SiC thin films, Department of Physics, Multanimal Modi College Modinagar. - Ghaziabad, UP

201204, India. - 2024. - Vol. 65, No. - 2. - P. 343-349. DOI: ORG/10.62638/ZasMat 1143.

45. Favaro G. Measurement and Simulation of Mechanical and Optical Properties of Sputtered Amorphous SiC Coatings / G. Favaro, A. Amato,

F. Arciprete, M. Bazzan, E. Cesarini, F. De Matteis, T.H. Dao, M. Granata, C. Honrado-Benítez, N. Gutiérrez-Luna, J.I. Larruquert, G. Lorenzin, D. Lumaca,

G. Maggioni, M. Magnozzi, E. Placidi, P. Prosposito, F. Puosi // Physical review applied. - 2022. - Vol. 18. - P. 30

46. Chabot R. Ion-Beam Deposition of Thin Films of Diamondlike Carbon // J. Appl. Phys. - 1971. - No. 42. - P. 2953-2958. https://doi.org/10.1063/U660654.

47. Сидоров А.И. Кристаллизация и формирование карбида кремния в двухслойных аморфных пленках кремний-углерод при электронном облучении / А.И. Сидоров, Е.Я. Лекс, О.А. Подсвиров, А.Ю. Виноградов // Журнал технической физики. - 2022. - Т. 92, № 11. - P. 1705-1710.

48. Rudenkov A.S. Nitrided Silicon-Carbon Coatings Structure and Properties / A.S. Rudenkov, A.V. Rogachev, S.M. Zavadski, D.A. Golosov, P.A. Luchnikov, G.Yu. Dalskaya, A.N. Vtoruchina // Вестник Карагандинского ун-та. - Сер.: Физика. - 2020. - Vol. 98, № 2. - С. 7-17.

49. Kerdiles S. Magnetron sputtering synthesis of silicon carbon films (Structural and optical characterization) / S. Kerdiles, R. Rizk, A. Pea Rez-rodriaguez, B. Garrido, O. Gonzaa Lez-varona, L. Calvo-barrio, J.R. Morante. // Solid-State Electronics. - 1998. - Vol. 42, No. 12. - P. 2315-2320.

50. Jin C.G. Room-Temperature Growth of SiC Thin Films by Dual-Ion-Beam Sputtering Deposition / C.G. Jin, X.M. Wu, L.J. Zhuge // Hindawi Publishing Corporation. Research Letters in Physical Chemistry. - 2008. - Article ID 760650. -Vol. 1687-6873. - P. 5.

51. Valentinian A. Synthesis of silicon carbide thin films by ion beam sputtering / A. Valentinian, A. Convertino, M. Alvisi, R. Cingolani, T. Ligonzo, R. Lamendola, L. Tapfer // Thin Solid Films. - 1998. - Т. 335, No. 1-2. - P. 80-84.

52. Katharina Y.S. Characterizations of pulsed laser deposited SiC thin films / Y.S. Katharria, S. Kumar, R. Prakash, R.J. Choudhary, F. Singh, D.M. Phase, D. Kanjilal // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2007. - Vol. 353. - P. 4660-4665.

53. Zheng J. Electrical and optical properties of amorphous silicon carbide thin films prepared by e-beam evaporation at room temperature / J. Zheng, L. Ye, M. He, D. He, Y. Huang, J. Yu, T. Chen // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2022. -Vol. 576. - P. 121233. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2021.121233.

54. Zheng J. Effect of substrate temperature and annealing on the structure and opto-electrical properties of silicon carbide thin films prepared by e-beam evaporation / J. Zheng, L. Ye, M. He, D. He, Y. Huang, J. Yu, T. Chen // Vacuum. -2023. - Vol. 211. - P. 111979.

55. Zolotukhin D.B. Electron beam synthesis of silicon-carbon coatings in the forevacuum pressure range / D.B. Zolotukhin, A.V. Kazakov, E.M. Oks, A.V. Tyunkov, Yu.G. Yushkov // Ceramics International: Institute of High Current Electronics. - 2022. - Vol. 48, No. 10. - P. 13890-13894.

56. JEOL instruments basics of Electron Beam Source for Evaporation [Электронный ресурс]. - URL: https://www.jeol.com/products/science/eb.php.

57. Bunton G.V. Some properties of silicon carbide thin films prepared by electron beam evaporation // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1970. - Vol. 3. - P. 232.

58. Teng M. Composition and nanohardness of SiC films deposited by electron beam physical vapor deposition / M. Teng, X. He, Y. Sun // International Journal of Modern Physics B. - 2009. - Vol. 23, No. 6 & 7. - P. 1910-1915.

59. Гренадеров А.С. Осаждение кремний-углеродных покрытий из плазмы несамостоятельного дугового разряда с накальным катодом / А.С. Гренадеров, К.В. Оскомов, А.А. Соловьев, С.В. Работкин // Журнал технической физики. -2016. - Т. 86, вып. 5. - С. 51-56.

60. Neerinck D. Diamond-like nanocomposite coatings (a-C:H/a - Si:O) for tribological applications / D. Neerinck, P. Persoone, M. Sercu, A. Goel, D. Kester, D. Bray // Diamond and Related Materials. - 1998. - Vol. 7. - P. 468-471.

61. Плеханов А.Г. Плазмохимический синтез пленок гидрогенизированного оксикарбонитрида кремния из кремнийорганических соединений в смесях с азотом и кислородом: дис. ... канд. хим. наук. - Новосибирск, 2017. - P. 126.

62. Ryan J.V. Synthesis and characterization of inorganic silicon oxycarbide glass thin films by reactive RF-magnetron sputtering / J.V. Ryan, C. G. Pantano // J. Vac. Sci. Technol. - 2007. - Vol. 25, № 1.

63. Zhou F. Surface roughness, mechanical properties and bonding structure of silicon carbon nitride films grown by dual ion beam sputtering / F. Zhou, B. Yue, X. Wang, X. Wu, L. Zhuge // Journal of Alloys and Compounds. - 2010. - Vol. 492. -P. 269-276.

64. Patil S.J. Characterization of silicon films deposited in presence of nitrogen plasma / S.J. Patil, D. S. Bodas, A.S. Ethiraj, R.C. Purandare, G.J. Phatak, S.K. Kulkarni, S.A. Gangal // Vacuum. - 2002. - Vol. 65. - P. 91-100.

65. Burdovitsin V.A. Influence of the Gas Type on the Electrical Strength of an Accelerating Gap of a Forevacuum Plasma Electron Source / V.A. Burdovitsin, K.I. Karpov, L.J. Ngon A. Kiki, E.M. Oks // Russian Physics Journal. - 2023. - Vol. 65. - P. 1819-1824.

66. Жирков И.С. Инициирование разряда в плазменном источнике электронов / И.С., Жирков И, В.А. Бурдовицин, Е.М. Окс, И.В. Осипов // Журнал технической физики. - 2006. - Т. 76, № 10. - С. 128-131.

67. Бурдовицин В.А. О предельном рабочем давлении плазменного источника электронов основе разряда с полым катодом / В.А. Бурдовицин, Ю.А. Бурачевский, А.В. Мытников, Е.М. Окс // Журнал технической физики. -2001. - Т. 71, № 2. - С. 48-50.

68. Энгель А. Физика и техника электрического разряда в газах / А. Энгель, M. Штейнбек. - М.-Л.: ОНТИ, 1936. - Т. 1. - 382 с.

69. Эйгус Д.В. Разряд в длинной металлической трубке, инициируемый электронным пучком / Д.В. Эйгус, К.И. Карпов, Л.Ж. Нгон А Кики // Сб. избранных статей Междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и

молодых учёных «Научная сессия ТУСУР - 2022», 18-20 мая 2022 г., Томск: в 3 ч. - Томск: В-Спектр, 2022. - Ч. 1. - С. 113-115

70. Эйгус Д.В. Распространение плазмы в длинной металлической трубке при инжекции электронного пучка / Д.В. Эйгус, К.И. Карпов, Л.Ж. Нгон А Кики // Сборных научных трудов XIX Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук», Томск, 2629 апреля 2022 г. - Томск: Национальный исследовательский томский политехнический университет, 2022. - c. 68-70.

71. Burdovitsin V.A. Electron Beam Propagation in a Metal Tube at 1-10-Pa Pressures / V.A. Burdovitsin, K.I. Karpov, E.M. Oks. // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2022. - Vol. 50, No. 2. - P. 305-309.

72. Бурдовицин В.А. Травление внутренней поверхности металлической трубки в разряде, поддерживаемым электронным пучком / В.А. Бурдовицин, К.И. Карпов, Л.Ж. Нгон А Кики, Е.М. Окс // Прикладная физика. - 2023. -№ 6. - С. 23-27.

73. Зайдель А.Н. Таблицы спектральных линий / А.Н. Зайдель, В.К. Прокофьев, С.М. Райский, В.А. Славный, Е.Я. Шрейдер. - М.: ГИФМЛ, 1977. - 800 с.

74. Berg M. On Plasma Nitriding of Steels / M.Berg, C.V. Budtz-J0rgensen, H. Reitz, K.O. Schweitz, J. Chevallier, P. Kringhej, J. B0ttiger // Surf. Coat. Technol. - 2000. - Vol. 124, No. 1. - Р. 25-31.

75. Bakeev I.Y. Application of a non-self-sustained glow discharge initiated by a focused electron beam in the forevacuum pressure region for nitriding the inner surface of narrow metal tubes / I.Y. Bakeev, A.S. Klimov, A.V. Medovnik, L.J. Ngon A. Kiki, E.M. Oks, A.A. Zenin // High Temperature Material Processes. -2024. - Vol. 28, No. 4. - P. 21-28.

76. Burdovitsin V.A. Aluminum oxide films fabricated by reactive electron-beam evaporation in the forevacuum pressure range / V.A. Burdovitsin, K.I. Karpov, L.J. Ngon A Kiki, E.M. Oks // High Temperature Materials and processes. -2024. - Vol 28, No. 1. - P. 1-8.

77. Vapor Pressure Navigation [Электронный ресурс]. - URL: https://www.knowledgedoor.com/2/elements_handbook/vapor_pressure.html.

78. Brewer L. The Gaseous Species of the Al-Al203 System / L. Brewer, A.W. Searcy // J. Am. Chem. Soc. - 1951. - Vol.73, No. 11. - P. 5308-5314.

79. Jafar S. Vacuum Evaporation of Pure Metals / S. Jafar, A.E Thorvald // Metallurgical and materials transactions. - 2013. - Vol. 44. - P. 747-753.

80. Нгон А Кики Л.Ж. Пленки оксида алюминия, полученные реактивным испарением / Л.Ж. Нгон А Кики, К.И. Карпов // Сборник избранных статей научной сессии ТУСУР: в 3 ч. - Томск: ТУСУР, В-Спектр (ИП В.М. Бочкарева), 2023. - Ч. 1. - С. 240-243.

81. Бурдовицин В.А. Влияние температуры подложки на параметры пленок оксида алюминия при электронно-лучевом испарении алюминия в атмосфере кислорода / В.А. Бурдовицин, К.И. Карпов, Л.Ж. Нгон А Кики, Е.М. Окс // Прикладная физика. - 2024. - № 1. - С. 58-63.

82. Hasani S. Oxidation and Kinetic Analysis of Pure Aluminum Powder under Non-isothermal Condition / S. Hasani, M. Panjepour, M. Shamanian // Open Access Scientific Reports. - 2012. - Vol. 1, № 8. - P. 385.

83. Maguire J.F. On the Thermodynamics of Aluminum Cladding Oxidation: Water as the Catalyst for Spontaneous Combustion / J.F. Maguire, L.V. Woodcock // J Fail. Anal. and Preven. - 2022. - Vol. 22. - P. 1771-1775.

84. Shimizu S. Temperature Dependence of Sorption / S. Shimizu, N. Matubayasi // Langmuir. - 2021. - Vol. 37. - P. 11008-11017.

85. Kiselev A.I. The Heat of Oxygen Adsorption on an Aluminum Surface at Ambient Temperature / A.I. Kiselev, V.G. Shevchenko, N.A. Popova // Protection of metals and physical chemistry of surfaces. - 2019. - Vol. 55, No. 2. - Р. 243-246.

86. Burdovitsin V.A. Operating Features of Assisted Hollow Electrode Discharge During Electron-Beam Evaporation of Aluminum in Oxygen in the Fore-Vacuum Pressure Range / V.A. Burdovitsin, L.J. Ngon A Kiki, E.M. Oks // IEEE Transactions on Plasma Science. - 2024. - Vol. 52, No. 7. - P. 2766-2769.

87. Карпов К.И. Реактивное электронно-лучевое осаждение пленок оксида алюминия / К.И. Карпов, Л.Ж. Нгон А Кики // Электронные средства и системы управления: матер. докл. междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. -Томск: ТУСУР, В-Спектр (В.М. Бочкарева), 2023. - Ч. 1. - С. 244-246.

88. Нгон А Кики Л.Ж. Разряд в полом катоде, стимулированный электронным пучком / Л.Ж. Нгон А Кики, Ф.А. Суховольский, В.А. Бурдовицин // Электронные средства и системы управления: матер. докл. междунар. науч.-практ. конф.: в 2 ч. - Томск: ТУСУР, В-Спектр (В.М. Бочкарева), 2024. - Ч. 1. С. 212-214.

89. Москалев Б.И. Разряд с полым катодом. - М.: Энергия, 1969. - 184 с.

90. Метель А.С. Заполнение рабочей камеры технологической установки однородной плазмой с помощью стационарного тлеющего разряда / А.С. Метель, С.Н. Григорьев, Ю.А. Мельник, В.В. Панин // Физика плазмы. - 2009. -Vol. 35, № 12. - С. 1140.

91. Левитский С.М. Сборник задач и расчетов по физической электронике. - Киев: изд-во Киев. ун-та, 1964. - 209 с.

92. Грановский В.Л. Электрический ток в газе: установившийся ток / под ред. Л.А. Сена, В.Е. Голанта. - М.: Наука, 1971. - 543 с.

93. Суховольский Ф.А. Применение разряда с полым катодом для стимулирования реакции окисления при электронно-лучевом испарении алюминия / Ф.А. Суховольский, А.С. Попова, Л.Ж. Нгон А Кики // Перспективы развития фундаментальных наук: сборник науч. трудов XXI Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Томск: Национальный исследовательский томский политехнический университет, 2024. - С. 154-156.

94. Таблицы величин транспортных сечений [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://srdata.nist.gov/srd64/Transport/TableTransport/8.

95. Burdovitsin V.A. Electron beam evaporation of silicon carbide for producing silicon-carbon coatings / V.A. Burdovitsin, I.Yu. Bakeev, L.J. Ngon A. Kiki,

E.M. Oks, A.V. Tyunkov // High Temperature Materials and processes. - 2025. -Vol. 29, No. 1, 2025. - P. 1-7.

96. Tauc J. Optical properties and electronic structure of amorphous Ge and Si // Materials Research Bulletin. - 1968. -Vol. 3. - P. 37-46.

97. Burdovitsin V.A. Application of fore-vacuum plasma electron source for silicon-carbon coating deposition / V.A. Burdovitsin, I.Yu. Bakeev, L.J. Ngon A Kiki, E.M. Oks // 9th International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2024). Abstracts. September 16-21, 2024. - Tomsk: Национальный исследовательский томский политехнический университет, 2024. -Р. C4-P-003302.

98. Burdovitsin V.A. Deposition of Silicon-Carbon Coatings by Electron Beam Evaporation of Silicon Carbide in an Oxygen-Containing Medium / V.A. Burdovitsin, A.A. Andronov, L.J. Ngon A Kiki, F.A. Sukhovolsky // Inorganic Materials: Applied Research. - 2025. - Vol. 16, No. 5. - P. 1541-1545.

99. Zheng J. Electrical and optical properties of amorphous silicon carbide thin films prepared by e-beam evaporation at room temperature / J. Zheng, L. Ye, M. He,

D. He, Y. Huang, J. Yu, T. Chen // Journal of Non-Crystalline Solids. - 2022. -Vol. 576. - P. 121233.

100. Ye L. Opto-electrical properties of amorphous silicon carbide thin films adjustably prepared by magnetron sputtering at room temperature / L. Ye, J. Zheng, C. Guo, Y. Hu, J. Yu, X. Zhu, T. Che // Applied Surface Science, - 2023. -Vol. 631. - P. 157526.

101. Anderson D.A. Electrical and optical properties of amorphous silicon carbide, silicon nitride and germanium carbide prepared by the glow discharge technique / D.A. Anderson, W.E. Spear // Philosophical Magazine. - 1977. -Vol. 35, № 1. - Р. 1-16.

102. Burdovitsin V.A. Electron beam deposition of silicon-oxycarbonitride films in a nitrogen-containing hollow cathode discharge plasma in the fore-vacuum pressure range / V.A. Burdovitsin, A.A. Andronov, A.S. Klimov, L.J. Ngon A Kiki,

E.M. Oks, F.A. Sukhovolsky // Thin Solid Films. - 2025. - Vol. 815. - P. 140634.

103. Патент на полезную модель № 232765. Российская Федерация, МПК H01J 3/02. Устройство реактивного электронно-лучевого осаждения нитридных покрытий.: № 2024138818: заявл. 23.12.2024: опубл. 19.03.2025 / Бурдовицин В.А., Нгон А Кики Л.Ж., Суховольский Ф.А.; заявитель Томский гос. ун-т систем управления и радиоэлектроники. - 5 с.: ил.

104. Нгон А Кики Л.Ж. Кремний-углеродные покрытия, полученные электронно-лучевым испарением карбида кремния // Перспективы развития фундаментальных наук: сборник науч. трудов XXI Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 2024. - Томск: Национальный исследовательский томский политехнический университет 2924. - С. 106-108.

105. Burdovitsin V.A. Effect of Substrate Temperature on the Composition and Properties of Films Deposited by Electron Beam Evaporation of Silicon Carbide in the Fore-Vacuum Pressure Range / V.A. Burdovitsin, I.Y. Bakeev, L.J. Ngong A Kiki, E.M. Oks, F.A. Sukhovolsky // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2025. - Vol. 19, No. 4. - P. 1038-1042.

106. Yi J. Characterization of the evaporation behavior of a _-SiC target during electron beam-physical vapor deposition / J. Yi, X.D. He, Y. Sun // Journal of Alloys and Compounds. - 2010. - Vol. 491. - P. 436-440.

107. Moosakhani A. Propane decomposition and conversion into other hydrocarbons using metal target assisted laser induced plasma / A. Moosakhani, P. Parvin, A. Reyhani, S.Z. Mortazavi // Phys. Plasmas. - 2017. - Vol. 24. - P. 013505.

108. Wnukowski M. Methane Pyrolysis with the Use of Plasma // Review of Plasma Reactors and Process Products. Energies-2023. - 2023. - Vol. 16. -P. 6441.

109. Mukasyan A.S. Combustion Synthesis of Silicon Carbide in «Properties and Applications of Silicon Carbide» / Ed. by Rosario Gerhardt. - P. 389. Intechweb.Org.

Приложение