Journals →  Материалы электронной техники →  2011 →  #2 →  Back

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ И МАТЕРИАЛОВ
ArticleName Моделирование процессов образования алмазоподобных пленок. Часть I: синтез из CH3*–радикалов
ArticleAuthor В. А. Тарала, Б. М. Синельников
ArticleAuthorData В. А. Тарала, Южный научный центр РАН; Б. М. Синельников, ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет».
Abstract

Развита модель зарождения и роста аморфных и кристаллических алмазоподобных материалов, которая должна облегчить процедуру поиска оптимальных режимов синтеза материалов с заданным составом, структурой и свойствами. Проведенные исследования посвящены оценке влияния парциальных давлений водорода и метана, а также их радикалов на особенности формирования структуры кристаллических пленок алмаза. На основании полученных (в результате моделирования) выражений дано объяснение проблемы управляемого синтеза микро− и монокристаллического алмаза из газовой фазы. Приведено обоснование того, как, изменяя условия осаждения, можно повысить скорость роста слоя алмаза при сохранении кристалличности материала, а также как при фиксированной кристалличности материала повысить скорость осаждения алмазной пленки.

Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно−педагогические кадры инновационной России» на 2009—2013 годы по проблеме «Поисковые научные исследования, направленные на изучение особенностей зарождения и роста аморфных, нанокристаллических, микрокристаллических и монокристаллических пленок углерода».

keywords Моделирование, давление водорода и метана, кристаллические пленки, алмаз, скорость роста.
References

1. Gurbuz, Y. Diamond semiconductor technology for RF device applications / Y. Gurbuz, O. Esame, I. Tekin // Solid−State Electronics. − 2005. − N 49. − Р. 1055—1070.
2. Yang, W. B. Growth of nanocrystalline diamond protective coatings on quartz glass / W. B. Yang, F. X. Lu, Z. X. Caoa // J. Appl. Phys. − 2002. − V. 91, N 12. − Р. 10068—10073.
3. Casserly, T. Corrosion and wear properties of diamond−like carbon films deposited using a novel PACVD interior coating method / T. Casserly, B. Boardman, K. Boinapally // Sub−One Technology. − 2002. − V. 11. − P. 1441—1446.
4. Xintian, E. L. Diamond coating in accelerator structure / E. L. Xintian // The eighth workshop on advanced accelerator concepts. − 1999. − N 472. − Р. 676—685.
5. Michel, M. D. Fracture toughness, hardness and elastic modulus of hydrogenated amorphous carbon films deposited by chemical vapor deposition / M. D. Michel, L. V. Muhlen, C. A. Achete // Thin Solid Films. − 2006. − N 496. − P. 481—488.
6. Tamuleviсiene, А. Diamond like carbon film as potential antireflective coating for silicon solar cells / A. Tamuleviciene, S. Meskinis, V. Kopustinskas // Mater. Sci. − 2010. − V. 16, N 2. − P. 1659—1676.
7. Синельников, Б. М. Моделирование процессов образования аморфных и кристаллических пленок углерода / Б. М. Синельников, В. А. Тарала // Изв. вузов. Материалы электрон. техники. − 2010. − № 1. − С. 32—40.
8. Alfonsoy, D. Structure of diamond (100) stepped surfaces from ab initio calculations / D. Alfonsoy, D. Draboldz, S. Ulloaz // J. Phys.: Condens. Matter. − 1996. − V. 8. − Р. 641—647.
9. Butler, J. E. A mechanism for crystal twinning in the growth of diamond by chemical vapour deposition / J. E. Butler, I. Oleynik // Phil. Trans. Royal Soc. A. − 2008. − N 366. − Р. 295—311.
10. Zarudil, I. Atomistic structure of monocrystalline silicon in surface nano−modification / I. Zarudil, W. C. D. Cheong, J. Zou, H. C. Zhang // Nanotechnology. − 2004. − V. 15. − Р. 104—107.
11. Starke, U. SiC surface reconstruction: relevancy of atomic structure for growth technology / U. Starke, J. Bernhardt, J. Schardt // Surf. Rev. Lett. − P. 1—9. Preprint (accepted 29 july, 1999).
12. Williams, O. A. Comparison of the growth and properties of ultrananocrystalline diamond and nanocrystalline diamond / O. A. Williams, M. Daenena, J. D’Haen // Diamond and Related Mater. − 2006. − V. 15, Iss. 4—8. − Р. 654—658.
13. Fan, Z. Synthesis of nanocrystalline diamond films / Z. Fan, Z. Yu−feng, G. A. Qiao−Jun // Chin. Phys. Lett. − 2000. − V. 17, N 5. − P. 376.
14. Barbosa, D. C. Growth and characterization of diamond micro and nanocrystals obtained using different methane concentration in argon−rich gas mixture / D. C. Barbosa, P. R. P. Barreto, V. J. Trava−Airoldi // Diamond and Related Mater. − 2010. − V. 19. − P. 768.
15. Awadesh, K. Effect of substrate roughness on growth of diamond by hot filament CVD / K. Awadesh, S. R. Binu, L. N. Satapathy // Bull. Mater. Sci. − 2010. − V. 33, N 3. − Р. 251—255.
16. Akatsuka, F. Rapid growth of diamond films by arc discharge plasma CVD / F. Akatsuka, Y. Hirose // Sci. and Technol. of New Diamond. − Tokyo (Japan), 1990. − Р. 125—128.
17. Золотухин, А. А. Образование наноуглеродных пленочных материалов в газоразрядной плазме / А. А. Золотухин, А. Н. Образцов, А. О. Устинов. // ЖЭТФ. − 2003. − Т. 124, № 6. − С. 1291—1297.
18. Кельцев, Н. В Основы адсорбционной техники / Н. В. Кельцев − М. : Химия, 1984. − 592 с.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back