Синтез композиционных оксидных покрытий на основе разрядной системы с инжекцией электронов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат технических наук Тюньков, Андрей Владимирович

• Тюньков, Андрей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тюньков, Андрей Владимирович

Введение

1. Ионно-плазменные методы формирования композиционных оксидных покрытий

1.1. Формирование оксидных покрытий

1.2. Особенности формирования композиционных покрытий

1.3. Генераторы плазмы на основе разрядных систем с инжекцией электронов

1.4. Выводы и постановка задач исследований

2. Методика и техника эксперимента 39 2.1 Экспериментальный макет напылительного устройства

2.2. Методика измерений параметров плазмы

2.2.1. Методика измерения энергетических спектров электронов

2.2.2. Зондовая методика

2.2.3. Использование времяпролетной методики

2.3. Определение оптимальных условий нанесения покрытий

2.4. Методика измерений структуры, состава и толщины покрытий

2.5. Выводы

3. Процессы генерации и исследование параметров объемной плазмы разрядной системы с инжекцией электронов

3.1. Характеристики и параметры разрядов

3.2. Энергетические спектры электронов

3.3. Температура электронов в объемной плазме

3.4. Однородность параметров плазмы

3.5. Масс-зарядовый состав ионов в плазме

3.6. Выводы

4. Синтез функциональных композиционных оксидных покрытий

4.1. Влияние параметров эксперимента на скорость роста покрытий

4.2. Формирование гидрофобных оксидных покрытий

4.3. Формирование электропроводящих оксидных покрытий

4.4. Выводы 112 Заключение 114 Список использованной литературы 118 Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез композиционных оксидных покрытий на основе разрядной системы с инжекцией электронов»

Композиционные (многокомпонентные) наноструктурные покрытия, в том числе и покрытия на основе оксидов металлов, представляют собой одно из наиболее перспективных направлений модификации поверхностных свойств различных материалов. Известным и очевидным преимуществом композиционных покрытий является возможность направленного изменения их свойств и параметров за счет варьирования составом покрытия и соотношением входящих в него компонентов.

Интенсивное развитие технологий нанесения оксидных композиционных покрытий ионно-плазменными методами требует дальнейшего развития существующих напылительных систем и создания принципиально новых устройств. Такие устройства должны обладать более широкими функциональными возможностями и обеспечивать в кислородосодержащей среде устойчивость работы и стабильность параметров. Традиционно для получения композиционных оксидных покрытий применяют системы на основе магнетронного разряда или на основе вакуумной дуги. При этом используют либо несколько отдельных напылительных устройств, каждый из которых обеспечивает определенный элемент напыляемого покрытия, либо один распылитель с композитным катодом. Напылительная система, включающая несколько разрядных устройств, позволяет контролировать рост покрытия и регулировать соотношение компонентов во время напыления. Однако такой способ синтеза композиционных покрытий требует сложного и нестандартного оборудования. Задача упрощается, если распыляемый электрод выполнен из композиционного материала, соотношение компонентов которого соответствует требуемому составу покрытия. Но в этом случае любое изменение состава формируемого покрытия требует замены распыляемой мишени.

Известными недостатками магнетронных распылительных систем являются неравномерная выработка катодов и нестабильные параметры разряда при работе в атмосфере кислорода, что связано с образованием на поверхности катода оксидной пленки. Принципиальной проблемой устройств на основе вакуумной дуги является наличие в плазменном потоке так называемой "капельной" фракции. Использование в вакуумно-дуговых источниках специальных фильтров снижает эффективность транспортировки генерируемого плазменного потока и, соответственно, скорость нанесения покрытий. Кроме того, для обеих разрядных систем необходимо ассистирующее устройство (ионный либо плазменный источник) для очистки и активации поверхности образца перед нанесением покрытий.

Двухступенчатая разрядная система с инжекцией электронов обеспечивает однородную объемную газовую плазму в широком диапазоне давлений с относительно низким уровнем примесей продуктов распыления электродов. Отсутствие в устройстве термоэмиссионного катода обуславливает эффективное функционирование устройства в кислороде и других химически активных газах. Оснащение такой разрядной системы дополнительными распыляемыми электродами с отрицательным относительно плазмы смещением потенциала делает возможным синтез композиционных покрытий оксидов металлов заданного состава. Принимая во внимание ряд преимуществ разряда с~ инжекцией электронов, следует полагать, что такой метод синтеза оксидных композиционных покрытий может стать для ряда применений альтернативой широко используемых в настоящее время магнетронных и вакуумно-дуговых разрядных систем.

Таким образом, целью диссертационной работы является исследование особенностей функционирования разрядной системы с инжекцией электронов и распыляемыми электродами в кислородосодержащей среде для создания на основе этих исследований газоразрядного напылительного устройства, обеспечивающего синтез оксидных композиционных покрытий с регулируемым соотношением компонентов.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Определены особенности функционирования разрядной системы с инжекцией электронов в среде кислородосодержащей плазмы и выявлены условия, обеспечивающие стабильную и устойчивую работу газоразрядного устройства в течение длительного срока эксплуатации без заметной деградации параметров разрядов.

2. С использованием двухступенчатой разрядной системы с дополнительными распыляемыми электродами показана возможность и определены оптимальные условия синтеза функциональных оксидных композиционных покрытий с регулируемым соотношением компонентов.

3. Исследованы параметры, характеристики и функциональные свойства полученных покрытий.

Практическая ценность работы состоит в том, что на основании проведенных исследований создан экспериментальный образец газоразрядного напылительного устройства, отличающийся высоким ресурсом при работе в кислородосодержащей среде и возможностью формировать различные по составу композиционные оксидные покрытия с регулируемым соотношением компонентов. На ряде примеров (создание гидрофобных и проводящих покрытий на поверхности стекла) продемонстрирована перспективность использования созданного устройства в технологических процессах модификации поверхностных свойств различных материалов.

Диссертационная работа состоит из четырех глав.

Первая носит обзорный характер и посвящена анализу известных литературных данных о физических процессах формирования оксидных и композиционных покрытий. Особое внимание уделено разрядным системам с инжекцией электронов. Обоснована целесообразность модернизации газоразрядной системы с инжекцией электронов из дугового контрагированного разряда для дальнейшего ее использования при формировании оксидных композиционных покрытий.

Вторая глава посвящена методике и технике эксперимента. Представлено детальное описание конструкции экспериментального макета разрядной системы и особенности работы данного устройства. Описана методика измерения параметров плазмы с использованием зондовых методов и электростатического энергоанализатора Юза-Рожанского, а также времяпролетного масс-спектрометра. Рассмотрены методы исследования покрытий с использованием рентгеноструктурного и.рентгенофлуоресцентного анализа, а также атомно-силовой микроскопии. Приведены результаты исследований, позволяющие значительно увеличить ресурс ионно-плазменного устройства без заметной деградации его параметров разрядов при работе с кислородосодержащей плазмой. Кроме этого, представлены результаты исследований, свидетельствующие о возможности формирования с помощью данного устройства композиционных покрытий оксидов металлов с, регулируемым соотношением компонентов.

В третьей главе представлены результаты исследования процесса, генерации объемной плазмы в разрядной системе с инжекцией электронов из дугового контрагированного разряда и секционированным распыляемым электродом. Рассмотрены основные процессы и определены факторы, влияющие на однородность генерируемой плазмы. Приведены результаты исследований масс-зарядового состава объемной плазмы.

Четвертая глава посвящена практическому применению созданного газоразрядного напылительного устройства. Определены оптимальные условия размещения распылительного узла и подложки для эффективного осаждения композиционных оксидных покрытий. Представлены результаты исследований по нанесению оксидных композиционных покрытий с характерными гидрофобными и токопроводящими свойствами.

На основании полученных результатов формулируются следующие научные положения:

1. В двухкаскадной разрядной системе генератора объемной плазмы с плазменным эмиттером электронов некритичность параметров эмиттера к условиям функционирования и параметрам основного разряда в сочетании с подачей рабочего газа кислорода непосредственно в область второй разрядной ступени обеспечивают генерацию плотной объемной кислородосодержащей плазмы в течение длительного срока эксплуатации устройства.

2. Размещение в двухкаскадной разрядной системе с инжекцией электронов дополнительного распыляемого электрода в виде нескольких изолированных секций затрудняет образование на поверхности этого электрода катодных пятен и обуславливает формирование однородного потока распыленных атомов металла. Выполнение секций распыляемого электрода из различных материалов и независимое варьирование энергией распыляющих ионов для каждой секции делает возможным, при использовании в качестве рабочего газа кислорода, нанесение композиционных оксидных покрытий заданного состава.

3. На основе разрядной системы с инжекцией электронов и дополнительным распыляемым электродом создано многофункциональное ионно-плазменное напылительное устройство, обеспечивающее нанесение функциональных композиционных покрытий оксидов различных металлов с требуемой стехиометрией. Для плоских объектов с линейными размерами л

30x30 см скорость роста покрытий составляет 0,5 мкм/час, а неоднородность толщины покрытия не превышает ±15%.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Тюньков, Андрей Владимирович

Основные результаты работы:

1. Показано, что в двухкаскадной разрядной системе с инжекцией электронов раздельная система газового питания (напуск аргона в катодную область эмиттера, а кислорода непосредственно в вакуумную камеру) является наиболее оптимальным с точки зрения поддержания длительного ресурса эмиттера и стабильности генерации кислородосодержащей плазмы.

2. Установка дополнительного изолированного распыляемого электрода в области катода основного разряда двухкаскадной разрядной системе с инжекцией электронов значительно расширяет функциональные возможности ионно-плазменного устройства, обеспечивая наряду с генерацией газовой плазмы с минимальным содержанием примесей и формирование металлических и композиционных оксидных покрытий.

3. Установлено, что секционирование распыляемого электрода, наряду с эффективным предотвращением дугообразования, обеспечивает в случае выполнения секций из различных материалов генерацию многокомпонентного потока атомов металлов с регулируемым соотношением компонентов. При использовании в качестве рабочего газа смеси аргона и кислорода, такое устройство обеспечивает синтез композитных оксидных покрытий с заданной стехиометрией состава.

4. Размещение распыляемого узла в области катода основного разряда (в области максимальной концентрации плазмы) обеспечивает наибольшую скорость распыления его секций. Линейная зависимость тока ионов на мишени от количества инжектируемых электронов в результате соответствующего увеличения тока эмиттера можно рассматривать, как перспективное направление для увеличения скорости роста пленки. Увеличение расхода аргона и кислорода (не более 20%) также положительным образом влияет на скорость роста оксидных покрытий.

5. С точки зрения формирования композиционных покрытий оптимальным значением расстояния от подложки с образцом до распылительного узла генератора является 20-30 см. При таком удалении, с одной стороны, обеспечивается равномерное перемешивание потоков атомов с разнородных мишеней, а с другой - приемлемую для технологии получения тонких прозрачных пленок скорость осаждения 0,5 мкм/ч. При этом неоднородность покрытий по толщине плоских объектов с линейными размерами 30x30 см2 не превышает ±15%.

6. Показана принципиальная возможность синтеза функциональных оксидных композиционных покрытий с использованием системы на основе разряда с инжекцией электронов и секционированным распыляемым электродом. На основе Тл^п-О получены покрытия, обладающие существенными гидрофобными свойствами. Покрытие 2пО:А1 при сохранении оптической- прозрачности обеспечивает заметную электропроводимость. Гидрофобные и электропроводящие свойства полученных покрытий обуславливают их привлекательность для широкого практического применения.

Достоверность и обоснованность результатов, работы подтверждается систематическим характером исследований, использованием независимых дублирующих экспериментальных методик, сопоставлением экспериментальных результатов и численных оценок, а также практической реализацией научных положений и выводов при создании газоразрядного напылительного устройства.

Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 4й и 5й Всероссийских конференциях молодых ученых "Физика и химия высокоэнергетических систем" (Томск: ТГУ, 2008, 2009 гг.), Всероссийских научно-технической конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР" (Томск, 2010, 2011 гг.), 10й Международной конференции по плазме газового разряда и ее технологическому применению

Томск, Россия, 2007), 9й, 10й Международных конференциях по модификации поверхности пучками частиц и потоками плазмы (Томск, Россия, 2008,2010).

По результатам диссертационной работы опубликовано 13 работ [150— 162], в том числе 4 статьи [150-153] в журналах, входящих в список ВАК. Технические решения, реализованные при создании напылительного устройства, защищены 2 патентами РФ [99,163].

Созданное в результате проведенных исследований газоразрядное напылительное устройство используется в лаборатории плазменных источников Института сильноточной электроники СО РАН для проведения, исследований по формированию оксидных композиционных покрытий и их использованию, в технологических процессов модификации поверхностных свойств различных материалов.

Личный вклад автора состоит в создании экспериментальной установки, выборе методик эксперимента, проведении исследований и анализе их результатов. Обсуждение задач исследований, методов их решения и результатов анализа экспериментальных данных проводилось совместно с соавторами, фамилии которых указаны в опубликованных по теме диссертации работах. Фамилии соавторов, участвовавших в создании устройства, указаны в прилагаемых к диссертации актах внедрения и патентах. Автором самостоятельно выдвинуты защищаемые положения, сделаны выводы и даны рекомендации, на основании которых разработана принципиальная конструкция многофункциональной напылительной системы на основе разряда с инжекцией электронов. Окончательная редакция защищаемых научных положений и выводов по работе осуществлялась совместно с научными руководителями диссертации при активном творческом участии соискателя.

В заключение автор искренне благодарит д.т.н., профессора Е.М. Окса и K.T.H.j н.с. М.В. Шандрикова, под руководством которых была выполнена данная работа. Автор признателен в.н.с., д.т.н. Юшкову Г.Ю. и с.н.с., д.т.н. Визирю A.B. Лаборатории плазменных источников ИСЭ СО РАН за интерес и поддержку работы, а также другим сотрудникам лаборатории за помощь в проведении экспериментов. Автор отдельно благодарит н.с., Лаборатории прикладной электроники ИСЭ СО РАН к.ф.м.н. Оскомова К.В. за проведенные исследования микрорельефа поверхности образцов и их толщины, а также операторов "Томского материаловедческого центра коллективного пользования" за проведенные исследования структуры и состава полученных покрытий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тюньков, Андрей Владимирович, 2011 год

1. Гусев В.К., Сухоруков В.В., Кутьина Н.В., Виноградов А.С. Способ формирования топологического рисунка пленки диоксида олова // Патент Российской Федерации № 2053584.

2. Трусов А.А., Гущин О.П., Бокарев В.П. Способ реактивно-ионного травления нитрида кремния // Патент Российской Федерации № 2194336.

3. Ollis D.F., Al-Ekabi Н. Photocatatytic Purification of Water and Air. Amsterdam: Elsevier, 1993. 432 p.

4. Xu M., Huang N., Xiao Z., Lu Z. Photoexcited Ti02 nanoparticles through *OH-radicals induced malignant cells to necrosis // Supramol. Sci., 1998. V. 5. P. 449-451.

5. Maness P., Smolinski S., Jacoby W.A. et al. Bactericidal Activity of Photocatalytic Ti02 Reaction: toward an Understanding of Killing Mechanism // Applied and Environmental Microbiology, 1999. V. 65. №9. P. 4094-4098.

6. Yang Q., Zhao L.R. Microstructure, mechanical and tribological properties of novel multi-component nanolayered nitride coatings // Surf. & Coat. Techn., 2005. V. 200. P. 1709-1713.

7. Заводинский В.Г., Чибисов A.H. Влияние примесей на стабильность и электронные состояния диоксида титана в форме анатаза // Физика твердого тела, 2009. Т. 51. №3. С. 477-482.

8. Geunjae Kwak, Minsu Seol, Youngjo Так and Kijung Yong. Superhydrophobic ZnO Nanowire Surface: Chemical Modification and Effects of UV Irradiation // J. Phys. Chem. C, 2009. V. 113 (28), P. 12085-12089.

9. Karuppuchamy S., Jeong J.M. Super-hydrophilic amorphous titanium dioxide thin film deposited by cathodic electrodeposition // Materials Chemistry and Phisics, 2005. V. 93. №2-3. P. 251-254.

10. O.Ivan P. Parkin and Robert G. Palgrave. Self-cleaning coatings // Journal of Materials Chemistry, 2005. V. 15. P. 1689-1695.

11. Lei Miaoa, Sakae Tanemura, Yoichi Kondob, et al. Microstructure and bactericidal ability of photocatalytic ТЮ2 thin films prepared by rf helicon magnetron sputtering // Applied Surface Science, 2004. V. 238. P. 125-131.

12. Лыньков JI.M., Молодечкина T.B., Богуш B.A., Борботько Т.В. Легированные оксиды титана и циркония в технологии формирования защитных покрытий // Доклады БГУИР, 2004. №3. С. 73-84.

13. Ефименко А.В., Семенова Т.Л., Гордиенко П.С. Формирование защитных покрытий на графите методом микроискрового оксидирования // Электронный журнал «Исследовано в России». С. 1177-1182.

14. Баинов Д.Д., Кривобоков В.П., Легостаев В.Н. Оптимизация параметров» плазменных теплоотражающих покрытий // Известия Томского политехнического университета, 2004. Т. 307. №2. С. 29-33.

15. Ананьин П.С., Асаинов О.Х., Блейхер Г.А. Плазменная установка для нанесения теплосберегающих покрытий // Известия Томского политехнического университета, 2004. Т. 307. №6. С. 53-59.

16. Zakharov A.N., Oskomov K.V., Sochugov N.V. Transparent Conducting AlLdoped Zinc Oxide Films Reactively Sputtering on PET Substrates // Изв. вузов. Физика, 2007. № 9. Приложение. С. 457-459.

17. Tsyganov I., Maitz M.F., Wieser E. Blood compatibility of titanium-based coatings prepared by metal plasma immersion ion implantation and deposition//Applied Surface Science, 2004. V. 235. P. 156-163.

18. Цыганов И.А., Позднякова А.И., Рихтер Э., Майтц М.Ф. Получение гемосовместимых покрытий на основе титана с помощью методаплазменно-иммерсионной ионной имплантации и осаждения металлов // Физика твердого тела, 2007. № 1. С. 52-56.

19. Берлин E., Двинин С., Морозовский Н., Сейдман JI. Реактивное ионно-плазменное-травление и осаждение // Электроника: Наука, Технология, Бизнес, 2005. №8. С. 78-80.

20. Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные распылительные1 системы. М.: Радио и связь, 1982. 72 с.

21. Tsyganov I., Maitz M.F., Wieser Е., et al. Structure and properties of titanium oxide l'ayerSiprepared by metal plasmas immersion ion-implantation and deposition// Surf. & Coat.Techn., 2003. V. 174-175. P. 591-596.

22. Кузьмичев А.И. Магнетронные распылительные системы. Кн. 1. Введение в физику и технику магнетронного распыления. К.: Аверс, 2008.-244 с.

23. Жуков В.В., Кривобоков В.П., Янин С.Н. Распыление мишени магнетронного диода в присутствии внешнего ионного источника // ЖТФ, 2006. Т. 76. № 4. С. 61-66.

24. Фоменко B.C. Эмиссионные свойства материалов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1970. С. 148.

25. Хороших В.М. Стационарная вакуумная дуга в технологических системах для обработки поверхностей // ФИЛ, 2003. Т. 1. №1. С. 19-26.

26. Аксенов Д.С., Аксенов И.И., Стрельницкий В.Е Вакуумно-дуговые источники эрозионной плазмы с магнитными фильтрами: обзор // Вопросы атомной науки и техники, 2007. № 2. С. 190-202.

27. Шулаев В.М., Андреев А.А. Сверхтвердые наноструктурные покрытия в ННЦ ХФТИ // ФИЛ, 2008. Т. 6. № 1-2. С. 4-19.

28. Борисов Д.П., Коваль Н.Н., Щанин П.М. Генерация объемной плазмы дуговым разрядом с накаленным катодом // Известия вузов: Физика, 1994. №3. С. 115-120.

29. Zaleskii Yu.G., Nazarov N.I., Potapenko V.A. et al. // abstracts of 4-th Int. Conf. on the new diamond science and technology. Japan: Kobe, 1994. P: 190.

30. Zheng S.K., Wang T.M., Xiang G., Wang C. Photocatalytic activity of nanostructured ТЮ2 thin films prepared by DC magnetron sputtering method // Vacuum, 2001. V. 62. P. 361-366.

31. Dwight R. Acosta, Arturo Carlos R. Magana, Jesus M. Ortega. Electron and Atomic Force Microscopy studies of photocatalytic titanium dioxide thin films deposited by DC magnetron sputtering // Thin Solid Films, 2005. V. 490. P. 112-117.

32. Guoxing Li, Bo Wang, Yi Liu, et al. Fabrication of superhydrophobic ZnO/Zn surface with nanowires and nanobelts structures using novel plasma assisted thermal vapor deposition // Applied Surface Science, 2008. V. 255, №5 Part 2. P. 3112-3116.

33. Michael J. DeVries, Chris Trimble, Thomas E. Tiwald et aK Optical constants of crystalline WO3 deposited by magnetron sputtering // J. Vac. Sci. Technol., 1999. A 17(5). P. 2906-2910.

34. P. Mohan Babu, B. Radhkrishna, G. Venkata Rao et al. Bias voltage dependence properties of reactive magnetron sputtered indium oxide films // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 2004. V. 6. №1. P. 205-210.

35. Sung Uk Lee, Won Seok Choi, Byungyou Hong. Synthesis and characterization of Sn02 : Sb film by dc magnetron sputtering method for applications to transparent electrodes // Phys. Scr., 2007. V. 129. P. 312-315.

36. Bobkov V.V., Alimov S.S., Andreiev V.V. et al. Transitional Phenomena in Magnetron Discharge // 29th EPS Conf. on Plasma Phys. and Contr. Fusion, 2002. V. 26B P. 2.028.

37. Гончаров A.A., Демчишин A.B., Костин Е.Г. и др. Характеристики Цилиндрического магнетрона и реактивное напыление в нем пленок бинарных соединений // ЖТФ, 2007. Т. 77. №8. С. 114-119.

38. Блонский И.В., Гончаров А.А., Демчишин А.В. и др. Исследование плазмодинамических и оптических характеристик цилиндрического газового разряда магнетронного типа в условиях синтеза пленок нитрида титана // ЖТФ, 2009. Т. 79. №7. С. 127-132.

39. Гончаров А.А., Евсюков А.Н., Костин Е.Г. и др. Синтез нанокристаллических пленок диоксида титана в цилиндрическом газовом разряде магнетронного типа и- их оптическая характеризация // ЖТФ, 2010. Т. 80. №8. С. 127-135.

40. Захаров A.H., Соловьев А.А., Сочугов Н.С. Повышение эффективности цилиндрических магнетронных распылительных систем с вращающимся катодом // Прикладная физика, 2003. №5. С. 41-45.

41. Leng Y.X., Huang N., Yang P. at al. Structure and properties of biomedical Ti02 Films synthesized by dual plasma deposition // Surface and Coating Technology, 2002. V. 156. P. 295-300.

42. Leng Y.X., Huang N., Yang P. at al. Influence of oxygen pressure on the properties and biocompatibility of titanium oxide fabricated by metal ion implantation and deposition // Thin Solid Films, 2002. V. 420-421. P. 408^113.

43. Thorwarth G., Mandl S., Rauschenbach B. Plasma immersion ion implantation using titanium and oxygen ions // Surface and Coating Technology, 2000. V. 128-129. P. 116-120.

44. Васин А. И., Дороднов, A. M., Петросов! В: А. О существовании вакуумной дуги с распределенным разрядом на расходуемом катоде // Письма в ЖТФ, 1979. Т. 5. №24. С. 1459-1505.

45. Дороднов А: М., Кузнецов А. Н., Петросов В. А. О новом типе вакуумной дуги в парах анода с нерасходуемым' полым катодом // Письма в ЖТФ, 1979. Т. 5. №16. С. 1001-1006.

46. K.C.Walter, M.Nastasi, C.Munson Adherent diamond-like carbon coatings on metal via plasma source ion implantation // Surf.&Coat.Techn., 1997. V. 93. P. 287-291.

47. K.Baba, R.Hatada, Formation of amorphous carbon thin films by plasma source ion implantation // Surf. & Coat. Techn., 1998. V. 103-104. P. 235239.

48. Берлин E.B. Высокочастотный газоразрядный источник ионов высокой плотности с низкоимпедансной антенной // Патент Российской Федерации № 2171555.

49. Берлин Е., Двинин С., Морозовский Н., Сейдман JI. Реактивное ионно-плазменное травление и осаждение // Электроника: НТБ, 2003. №2. С. 54-56.

50. Berlin E.V., Grigoriev V.U. Radio Frequency Plasma Generator foril

51. Technological Purposes // Proc. 10 Conference on Modification of

52. Андреев Ю.А., Захаров А.Н., Климов А.И. и др. Плазменный источник на основе СВЧ-разряда с электронно-циклотронным резонансом // ПТЭ, 1997. № 1.С. 108-110.

53. Стогний А.И., Корякин С.В., Марченко А.В. и др. Лабораторный генератор С.В.Ч. — плазмы для обработки поверхностей // ПТЭ, 2004. №4. С. 164-165.

54. Буров И.В., Лисенко А.А. Современное состояние и перспективы развития технологии вакуумного дугового нанесения износостойких покрытий // Вакуумная техника и технология, 2002. Т. 12. № 1. С. 55-60.

55. Yang Q., Zhao L.R. Microstructure, mechanical and tribological properties of novel multi-component nitride coatings // Surf, and Coat. Technol., 2005. V. 200. P.1709-1713

56. Yang Q., Zhao L.R. Microstructure, mechanical and tribological properties of novel multi-component nitride coatings // Surf, and Coat. Technol., 2005. V. 200. P.1709-1713.

57. Carneiro J.O., Teixeira V., Coutinho P., et al. Iron-doped photocatalytic Ti02 sputtered coatings on plastics for self-cleaning application // Materials Science and Engineering B, 2007. V. 138. P. 144-150.

58. Jiaguo Yu., Huogen Yu., Lee S.C. at al. Preparation, characterization and photocatalytic activity of in situ Fe-doped Ti02 thin films // Thin Solid Films, 2006. V. 496. P. 273-280.

59. Клеперис Я.Я., Родионов А.Н., Лусис А.Р. Электрохромные зеркала -твердотельные ионные устройства // Электрохимия, 1992. Т. 28. №10. С.1450-1455.

60. Берлин Е., Сейдман Л. Нанесение толстых диэлектрических покрытий в вакууме. Технология и оборудование. Часть 2 // Электроника: НТБ, 2009. №4. С. 70-75.

61. Sakae Tanemura, Yukimasa Mori, Shoichi Toh, et al. Fabrication and characterization of anatas/rutile-TiC>2 thin films by magnetron sputtering: a review // Science and Technology of Advanced Materials, 2005. V. 6. P. 11-17.

62. Береснев B.M:, Копейкина М.Ю., Клименко C.A. Многокомпонентные и многослойные вакуумно-дуговые покрытия для режущего инструмента // Вопросы атомной науки* и техники, 2008. № 1. С. 152-158.

63. Аксенов И.И., Аксенов Д.С., Васильев В.В., и др. Формирование потоков вакуумно-дуговой плазмы источниками с широкоапертурным фильтром // Вісник Харківського університету, 2008. № 794. С. 3-20.

64. Dennis G. Teer. Magnetron sputter ion plating // US Patent № 5,556,519, 1996.

65. Воронов A.B., Сергеев В.П., Сергеев О .В., и др. Получение нанокомпозитных покрытий на основе системы Ti-Al-Si-N с помощью двух магнетронов // Известия Томского политехнического университета, 2009. Т. 315. №2. С. 147-150.

66. Оноприенко А. А., Данил енко Н.И., Косско И. А. Структурные изменения при отжиге в композиционных пленках системы углерод-медь // Наноструктурное материаловедение, 2008. №1, С. 52-58.

67. Gavrilov N.V., Mamaev A.S., Medvedev A.I., Murzakaev A.M. Steel Interconnects With Magnetron-Sputtered Mn-Co-0 Spinel Coatings for Solid Oxide Fuel Cells // Изв. вузов. Физика, 2007. №9. Приложение. С. 228-291.

68. Grifin K.A., Pakhomov A.B., Wang C.M., et al. Intrinsic Ferromagnetism in Insulating Cobalt Doped Anatas Ti02 // Physical review letters, 2005. V. 94. 157204. P.1-4.

69. Шулаев В.М., Андреев A.A., Прибытков Г.А., и др. Вакуумно-дуговое осаждение наноструктурных Ti-Si-N покрытий из многокомпонентной плазмы// ФИП, 2008. Т. 6. №1-2. С. 105-113.

70. Береснев В.М., Соболь О.В., Погребняк А.Д. Особенности структурно-фазового состояния многокомпонентных покрытий на основе Zr-Ti-Si-N, полученных методом вакуумно-дугового осаждения // Вопросы атомной науки и техники, 2009. №6. С. 158-161.

71. Рябчиков А.И. Многокомпонентные ионные пучки на основе вакуумной дуги // Известия ВУЗов. Физика,1994. №3. С. 34-52.

72. Семенов А.П. Устройство распыления ионным пучком в вакуумном универсальном посту (ВУП-4) // ПТЭ, 1986. № 2. С. 220-221.ч

73. Семенов А.П. Техника нанесения тонких пленок распылением ионным пучком (обзор) // ПТЭ, 1990. № 4. С. 26-42.

74. Семенов А.П., Смирнягина- H.H., Халтанова В.М:, Белянин А.Ф. О' выращивании тонких пленок металлооксидов распылением ионным пучком // Физика и химия обработки материалов, 1993. № 4. С. 99-104.

75. Семенов А.П. Выращивание тонких пленок высокотемпературных сверхпроводников распылением ионным пучком (обзор) // ПТЭ, 1993. №. 2. С. 11-27.

76. Душкин В.А., Марковец Ю.В., Михайлова JI.H., Кузьмин A.A., Сорокин В.А. Устройство для распыления материалов в вакууме // Патент Российской Федерации № 2049152

77. Батурин В.А., Еремин С.А. Масс-спектрометрические исследование процессов ионного распыления при высоких энергиях первичных ионов // Ж. нано-i електрон. физ., 2009. Т. 1. № 1. С. 80-103.

78. Kaufman H.R., Robinson R.S., Seddon R.I. End-Hall ion source // J. Vac. Sei. Technol., 1987, A5 (4), P. 2081.

79. Zhurin V.V., Kaufman H.R., Kahn J.R. Biased target deposition // J. Vac. Technol. A, 2000. V. 18(1). P. 37-41.

80. Gavrilov N.V., Mesyats G.A., Radkovskii G.V. et al. Development of technological sources of gas ions on the basis of hollow-cathode glow discharges // Surf.&Coat.Techn., 1997. V. 96. № 1. P. 81-88.

81. Шандриков М.В. Формирование а-С:Н покрытий на металле из плазмы ацетилена и исследование их свойств // Сборник материалов* IV Всероссийской конференции, молодых ученых "Физика и химия высокоэнергетических систем". Томск: ТГУ, 2008. С. 558-561.

82. Визирь А.В., Оке Е.М., Щанин П.М., Юшков Г.Ю. Несамостоятельный тлеющий, разряд с полым катодом для широкоапертурных ионных источников // ЖТФ, 1997. Т. 67. № 6: С. 28-31.

83. Гаврилов Н.В., Каменецких А.С. Характеристики ионного источника с плазменным катодом и многополюсной магнитной системой удержания быстрых электронов // ЖТФ, 2004. Т. 74. № 9. С. 97-102.

84. Brown I.G. The Physics and Technology of Ion Source. New York: John Wiley & Sons. 444 p.

85. Завьялов M.A., Крейндель Ю.Е., Новиков А.А. и др. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. М.: Энергоатомиздат, 1989. 256 с.

86. Визирь А.В., Тюньков А.В., Шандриков М.В.,Юшков Г.Ю:,Оке Е.М. Плазменный эмиттер электронов // Патент Российской Федерации, положительное решение от 04.04.11 по заявке №2010104592107.

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

88. Оке Е.М., Чагин А.А. Сильноточный магнетронный разряд в плазменном эмиттере электронов // ЖТФ, 1988. Т. 58. № 6. С. 1191-1193.

89. Марченко Ю.А., Перун Н.В., Сасса И.В., Ванжа А.Ф. Источник ионов для установки ионно-стимулированного осаждения покрытий Арго-2 //Вопросы атомной науки и техники, 2010. № 1. С. 157—159.

90. Гушенец В.И., Коваль Н.Н., Толкачев B.C., Щанин П.М. Эмиссионные свойства плазменного катода на основе тлеющего разряда для генерации пучка электронов наносекундной длительности //ЖТФ, 1999. Т. 69. № 11. С. 62-65.

91. Gavrilov N.V., Kamenetskikh A.S. The Features of Gridded Plasmath

92. Cathode Operation at Ion Sources // Proc. 13- International, symposium on high current electronics. Tomsk, Russia, 25-29 July 2004, P. 45-52.

93. Nikulin S.P., Chichigin D:F., Tretnikov P.V. Energetic Efficiency of Ion Emitters Based"on Glow Discharges with Oscillating Electrons // Proc. 13th International symposium on high current electronics. Tomsk, Russia, 25-29 July 2004, P: 70-73.

94. Гаврилов H.B., Каменецких A.C. Расширение рабочего диапазона давления газа и увеличение ресурса сетки плазменного катода в ионном источнике // ЖТФ, 2007. Т. 77. № 3. С. 12-16

95. Гаврилов H.B., Каменецких A.C. Особенности функционирования плазменного катода с сетчаотй стабилизацией в двухступенчатом ионном источнике // ЖТФ, 2006. Т. 76. № 2. С. 57-61.

96. Григорьев C.B., Коваль H.H., Щанин П.М. Дуговой разряд с полым катодом // Патент Российской Федерации №2227962.

97. Визирь A.B., Оке E.M., Шандриков M.B., Юшков Г.Ю. Генератор объемной плазмы на основе разряда с плазменным катодом // ПТЭ, 2003. №3. С. 108-111.

98. Гаврилов Н.В., Мамаев А.С. Низкотемпературное азотирование титана в плазме низкоэнергетического электронного пучка // Письма в ЖТФ, 2009. Т. 35. № 15. С. 57-64.

99. Gavrilov N.V., Emlin D.R., Kameneiskikh A.S. Research of The Plasma Cathode with a Coarse-Cellular Grid // Изв. вузов. Физика, 2007. № 9. Приложение. С. 30-34.

100. Визирь А.В., Оке Е.М., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Генерация объемной плазмы на основе сильноточного газового разряда с внешней инжекцией электронов // Прикладная физика, 2004. № 6. С. 115-119.

101. Vizir A.V., Oks Е.М., Shandrikov M.V., Yushkov G.Yu. Effective Source of High Purity Gaseous Plasma // Proc. 7th Conference on

102. Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. Tomsk, Russia, 24-29 September 2000, P. 81-84.

103. Оке E.M. Условия образования и эмиссионные свойства объемной плазмы дугового разряда низкого давления: Дисс. . канд.физ.-мат.наук, Томск, ИСЭ СО РАН, 1985.

104. Шандриков М.В. Генераторы низкотемпературной плазмы на основе разряда низкого давления с инжекцией электронов из дугового контрагированного разряда: дис. .канд. техн. наук. — Томск: ИСЭ СО РАН, 2005.

105. Афанасьев В.П., Явор С.Я. Электростатические энергоанализаторы для пучков заряженных частиц. М. Наука 1978, с. 224.

106. Hughes A.LI., McMillen J.H. Re-focussing of electron paths in a radial lectrostatic field // Physical Review, 1929. V. 34. P. 284.

107. Stephens* W.E. Magnetic Refocussing of Electron Paths // Physical Review, 1934. V. 45. P. 513-518.

108. Смирнов A.C., Уставщиков А.Ю., Фролов K.C. Система инициирования катодного- пятна в ионном источнике на основе вакуумой дуги // ПТЭ, 1996. № 2. С. 94-100.

109. Kemp R.F., Sellen J.M. Plasma potential measurements by electron emissive probes // Rev. Sci. Instrum., 1966. V. 37. № 4. P. 455-461.

110. Козлов O.B. Электростатический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969. 292 с.

111. Лебедев Ю.А. Введение в зондовую диагностику плазмы пониженного давления: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2003. 56 с.

112. Fujita Н., Nowak S., Hoegger В.А., Schneider Н. Potential measurement by an emissive probe in a magnetized plasma // Physics Letters A, 1980. V. 78. № 3. P. 263-265.

113. Оке E.M. Основы физики низкотемпературной плазмы. Томск: ТУСУР, 1997. 87 с.

114. Brown I.G., Kelly J.C. A new method for ion charge state analysis // Appl. Phys., 1988. V. 63. P. 254-258.

115. Юшков Г.Ю. Источники широкоапертурных пучков ионов газов и металлов на основе дугового и тлеющего разрядов, функционирующих при пониженном давлении: дис. . д-ра техн. наук. Томск: ИСЭ СО РАН, 2001.

116. Щанин П.М. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером-Екатеринбург: УИФ "Наука", 1993. 80 с.

117. Gavrilov N.V., Mesyats G.A., Nikulin S.P., Anthony J. Perry, Jamse R. Treglio. New broad beam gas ion source for industrial application // J. Vac. Sei. Technol. A., 1996. V. 14(3). P. 1050-1055.

118. Никулин С.П., Кулешов C.B. Генерация однородной плазмы в тлеющих разрядах низкого давления // ЖТФ, 2000. Т. 70. № 4. С. 18-23.

119. Barthlott, Wilhelm; Ehler, N. Raster-Elektronenmikroskopie der Epidermis-Oberflächen von Spermatophyten // Tropische und subtropische Pflanzenwelt (Akad. Wiss. Lit. Mainz), 1977. V. 19. P. 110.

120. BARTHLOTT, W. (1998): Europäisches Patent 95927720.3/0772514: „Selbstreinigende Oberflächen von Gegenständen sowie Verfahren zur Herstellung derselben".

121. Young, Т. An Essay on the Cohesion of Fluids // Phil. Trans. R. Soc. Lond, 1805. V. 95. P. 65-87.

122. Wang S. Jiang, L. Definition of superhydrophobic states // Advanced Materials, 2007. V. 19. P. 3423-3424.

123. Xintong Zhang, Min Jin, Zhaoyue Liu, et al. Superhydrophobic Ti02 Surfaces: Preparation, Photocatalytic Wettability Conversion, and Superhydrophobic-Superhydrophilic Patterning // J. Phys. Chem. C, 2007. V. Ill (39),P. 14521-14529.

124. Adam Steele, Ilker Bayer, and Eric Loth. Inherently Superoleophobic Nanocomposite Coatings by Spray Atomization // NANO LETTERS, 2009. V. 9, № l.P. 501-505.

125. Xinjian Feng, Jin Zhai, and Lei Jiang. The Fabrication and Switchable Superhydrophobicity of TiO Nanorod Films // Angew. Chem. Int. Ed., 2005. V. 44. P. 5115-5118.

126. Chao-Hua Xue ,Shun-Tian Jia ,Hong-Zheng Chen and Mang Wang. Superhydrophobic cotton fabrics prepared by sol-gel coating of Ti02 and surface hydrophobization // Sci. Technol. Adv. Mater., 2008. V. 9. 035001(5 P.).

127. Hong- R.J., Jiang X., Szyszka B. et al. Comparison' of the ZnO:Al Films Deposited in Static and Dynamic Modes by Reactive Mid-Frequency Magnetron Sputtering // J. Cryst. Growth. 2003 V. 253. № 1-4. P. 117-128.

128. Семкина T.B., Комащенко B.H., Шмырева JI.H. Оксидная электроника как одно из направлений прозрачной электроники // Электроника и связь, 2010. № 3, С. 20-28.

129. Szyszka В., Sittinger V., Jiang X., et al. Transparent and conductive ZnO:Al films deposited by large area reactive magnetron^ sputtering. Thin Solid Films, 2003, V. 442, P. 179-183.

130. Seong Hun Jeong, Bit Na Park, Dong-Geun Yoo, Jin-Hyo Boo. Al-ZnO Thin Film as Transparent Conductive Oxides: Synthesis, Characterization, and Application Tests // Journal of the Korean Physical Society, 2007. V. 50. №3, P. 622-625.

131. Сумм Б.Д. Гистерезис смачивания // Соросовский образовательный журнал, 1999. №7, С. 98-102.

132. Vizir A.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M.V. Improved plasma uniformity in a discharge system with electron injection // Rev. Sci. Instrum., 2009. V. 80, P. 023301(4).

133. Vizir A.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M.V., Oks E.M. Two-stage plasma gun based on a gas discharge with a self-heating hollow emitter // Rev. Sci. Instrum., 2010. V. 81, P. 02B903(3).

134. Визирь A.B., Оке E.M., Тюньков A.B., Шандриков М.В. Генератор газометаллической плазмы на основе разряда с инжекцией электронов // ПТЭ, 2011. №2, С. 73-77.

135. Vizir А.V., Tyunkov A.V., Shandrikov M'.V. Energy spectra of electrons in non-selfsustained low pressure gaseous discharge plasma // Изв. вузов. Физика, 2007. №9. Приложение, С. 218-221.

136. Тюньков А.В., Шандриков М.В. Формирование композитных гидрофобных покрытий // Материалы докладов Всероссийской научнотехнической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР-2010", Томск, 2010. часть 2, С. 47-50.

137. Тюньков А.В., Шандриков М.В. Формирование проводящих оксидных покрытий // Материалы докладов Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР-2011", Томск, 2011. часть 2, С. 73-76.

138. Vizir, A.V., Bugaev A.S., Gushenets V.I., Oks E.M., Tyunkov A.V.,

139. Shandrikov M.V., Yushkov G.Yu. Measurements of Plasma, and Ion Flow

140. Parameters In Modified Gaseous Discharge System With*Electron-injection tli

141. Proc: of 10 International conference on modification of materials with, particle beams and plasma,flows. Tomsk, Russia, Sept 19-24, 2010. P. 3134.

142. Визирь A.B., Оке E.M., Тюньков A.B., Шандриков М.В., Юшков Г.Ю. Устройство для нанесения оксидных композиционных покрытий // Патент Российской Федерации № 92240.