Модифицирование поверхности и формирование неравновесных структур ионными и лазерными пучками Фоминский, Вячеслав Юрьевич

Короткий опис

Фоминский, Вячеслав Юрьевич.
Модифицирование поверхности и формирование неравновесных структур ионными и лазерными пучками : диссертация ... доктора физико-математических наук : 01.04.07. - Москва, 1999. - 297 с.
Оглавление диссертациидоктор физико-математических наук Фоминский, Вячеслав Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АТОМНЫХ, ИОННЫХ И ФОТОННЫХ
ПУЧКОВ С ТВЕРДЫМ ТЕЛОМ И ГАЗАМИ (Обзор литературы.
Постановка задачи исследований).
1.1 Физические процессы в твердом теле и на поверхности при воздействии пучков частиц с различной энергией.
1.2. Модель «тепловых пиков» в твердом теле при имплантации ионов
1.3. Особенности структурообразования ионно-имплантированных «сплавов»
1.4. Вакуумное осаждение тонких пленок под низкоэнергетичным ионным облучением.
1.5. Фазовые и структурные изменения в поверхностных слоях металлов при действии интенсивных наносекундных световых (лазерных) импульсов.
1.6. Свойства плазменно-паровых пучков, образующихся при воздействии интенсивных наносекундных лазерных импульсов на мишень.
1.7. Особенности взаимодействия высокоэнергетичных фотонов из УФ-области спектра с системой газ-поверхность.
1.8. Постановка задачи исследований.
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И УСТАНОВКИ.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СФОРМИРОВАННЫХ СТРУКТУР.
2.1. Экспериментальные методики
2.1.1. Методика ионной имплантации с лазерно-плазменным источником ионов.
2.2.2. Методика импульсного лазерного осаждения пленок и покрытий.
2.2.3.Методика импульсной ионной имплантации и ионно-ассистированного осаждения пленок и покрытий из лазерного факела.
2.2.4. Методика поверхностного легирования металлических материалов наносекундными лазерными импульсами.
2.2.5. Методика лазерно-индуцированного химического осаждения пленок и модифицирования поверхности.
2.2. Экспериментальные установки
2.2.1. Многофункциональная малогабаритная экспериментальная установка для ионно-имплантационной обработки, импульсного лазерного и ионно-ассистированного осаждения пленок и покрытий.
2.2.2. Экспериментальная многомодульная установка для in situ мониторинга фотонно-индуцированных процессов осаждения пленок и модифицирования поверхности.
2.3. Методы исследования сформированных структур.
Глава 3. МОДИФИЦИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ И
СИНТЕЗ НЕРАВНОВЕСНЫХ СТРУКТУР ПРИ ИМПЛАНТАЦИИ
ИОНОВ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ.
3.1. Структурные изменения, вызываемые в металле каскадными процессами при внедрении одноименных ионов.
3.2. Формирование неравновесных поверхностных структур при ионном «легировании».
3.2.1. Системы смешиваемых элементов с ограниченной взаимной растворимостью в твердой фазе (Fe-Cu, Fe-Ta).
3.2.2. Системы не смешиваемых в жидкой фазе элементов
Sn-Cr, Sn-Fe).
3.2.3. Система элементов, не образующих сплавов и соединений (Sn-Mo).
3.3. Трибомеханические и электрохимические свойства ионно-имплактированных материалов.
Глава 4. ВЕНЕДРЕНИЕ АТОМОВ И СИНТЕЗ НЕРАВНОВЕСНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТРУКТУР ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ЛАЗЕРНОМ
ЛЕГИРОВАНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ.
4 Л. Структурные изменения, вызываемые в металлах наносекундными лазерными импульсами.
4.2. Процессы тепло- и массопереноса, индуцированные наносекундными лазерными импульсами при облучении системы пленка - металлическая подложка.
4.2.1. Особенности микро металлургического процесса при поверхностном легировании металлических материалов с применением наносекундных лазерных импульсов.
4.2.2. Влияние термодинамических и теплофизических параметров системы элементов пленка - подложка на процесс поверхностного легирования.
4.3. Структура и фазовый состав поверхностных сплавов, формируемых импульсным лазерным легированием.
4.3.1. Неравновесные твердые растворы.
4.3.2. Неравновесные многофазные сплавы.
Глава 5. ФОРМИРОВАНИЕ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР ПОД НИЗКО- И СРЕДНЕЭНЕРГЕТИЧНЫМ ИОННЫМ ОБЛУЧЕНИЕМ.
5.1. Импульсное лазерное осаждение пленок - физическое осаждение, ассистированное низкоэнергетичным ионным облучением
5.1.1. Импульсное лазерное осаждение пленок Мо8х в вакууме.
5.1.2. Импульсное лазерное осаждение пленок Мо8х в атмосфере инертного газа.
5.1.3. Микроструктура и химическое состояние элементов в пленках Мо8х.
5.1.4. Трибологические свойства пленок Мо8х.
5.2. Влияние среднеэнергетичного ионного облучения на структуре- и фазообразование тонкопленочных покрытий.
5.2.1. Пленки химических соединений (Мо8х, ТаСх).
5.2.2. Углеродные пленки {а-С).
5.2.3. Многоэлементные пленки с различной химической совместимостью компонентов (Аи-№-С).
Глава 6. ИОННО-ИНДУЦИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ.
6.1. Перемешивание атомов и синтез неравновесных структур на границе химически совместимых элементов (Ре-Та).
6.2. Массоперенос и структурные изменения на границе химически несовместимых металлических элементов (Бп-Сг).
6.3. Миграция атомов и формирование новых химических связей при ионно-индуцированных реакциях (МоЭг-Ре, Аи-№3С).
Глава 7. ФОТОННО-ИНДУЦИРОВАННЫЕ ПРОЦЕССЫ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ И ХИМИЧЕСКОГО ОСАЖДЕНИЯ ТОНКИХ ПЛЕНОК В АКТИВИРУЕМЫХ ГАЗОВЫХ СРЕДАХ.
7.1. Фотонно-индуцированная очистка поверхности кремния от углеро-досодержащих загрязнений.
7.2. Фотонно-индуцированное травление естественного оксида кремния
7.3. Низкотемпературное фотонно-индуцированное химическое осаждение пленок из газовой фазы
7.3.1. Осаждение пленок ЭЮг.
7.3.2. Формирование пленок поликристаллического кремния.