Обзор методов нанесения кремниевых покрытий

Благодаря своим свойствам кремний находит применение в различных областях наука, промышленности и медицины. В настоящее момент разработаны физические (молекулярно-лучевую эпитаксию, магнетронное распыление, вакуумное дуговое испарение, ионно-лучевое распыление и импульсное лазерное осаждение покрытий) и химические (газовая эпитаксия, плазмохимическое осаждение, жидкофазная эпитаксия, сублимационное осаждение кремниевых покрытий, золь-гель) методы. В данной работе рассмотрены особенности и параметры различных способов нанесения покрытий, свойства получаемых пленок и сферы их применения.

Ключевые слова: кремниевые покрытия (siliconcoatings), газовая эпитаксия (vaporphaseepitaxy), жидкофазная эпитаксия (liquidphaseepitaxy), золь-гель метод (sol-gelmethod), плазмохимическое осаждение (plasma-chemicaldeposition), молекулярно-лучевая эпитаксия (molecularbeamepitaxy), сублимационная молекулярно-лучевая эпитаксия (subliminalmolecularbeamepitaxy), магнетронное распыление (magnetronsputtering), вакуумное дуговое испарение (vacuumarcevaporation), ионно-лучевое распыление (ionbeamsputtering), импульсное лазерное осаждение (pulsedlaserdeposition).

Кремний является одним из самых распространенных материалов в природе. Содержание этого неметалла в земной коре составляет 27,6 %.При нагревании он становится очень реакционноспособным и взаимодействует с галогенами, кислородом, серой, металлами, кислотами и щелочами. Кремний может иметь аморфную, алмазоподобную, моно- и поликристаллическую структуру. Широкая распространенность и простота получения и очистки кремния, а также его электрофизические, теплофизические и химические свойства предоставляют возможность активно использовать покрытия на основе кремния в многочисленных областях промышленности, науки, техники, медицины.

В настоящее время тонкие пленки, состоящие из аморфного гидрогенизированного кремния (a-Si:H) или из наночастиц кремния (nc-Si), рассматриваются как весьма перспективные элементы солнечных батарей на монокристаллическом кремнии (c-Si), способные повысить эффективность их преобразования.

Материалы на основе пористого диоксида кремния используются в светодиодах, фотодетекторах, катодах вакуумной микроэлектроники, биологических имплантатах, в датчиках газов, мембранах. Диоксид кремния имеет большие перспективы для создания датчиков влажности, газовых, химических и биологических сенсоров, а также для других применений.

Тонкие пленки нитрида кремния чаще всего являются изолирующим слоем в кремниевой электронике. Также нитрид кремния часто используют как изолятор и химический барьер при производстве интегральных микросхем и обеспечивают защиту от коррозии во влагосодержащих средах [1]. Нитрид кремния является более устойчивыми к воздействию окружающей среды, что делает их перспективными для изготовления так называемых бескорпусных транзисторов и транзисторов, запрессованных в пластмассу.

В области износостойких покрытий перспективен карбид и кремния (SiC) и композиционные материалы на их основе, позволяющие получать высокие удельные прочность и жесткость, жаропрочность, изностойкость, высокие теплопроводность и теплозащитные свойства, радиационная прочность. Представляют большой интерес нанокомпозитные покрытия Ti–Si–N, Ti–Al–Si–N, Ti–Al–V–Si–N и Zr–Si–N, характеризующихся высокой износостойкостью, твердостью, окислительной стойкостью, термической стабильностью и низких коэффициентом трения. Также карбид кремния используют в качестве радиационностойкого покрытия на элементы ядерных реакторов.

Разработаны и успешно применяются различные технологии нанесения покрытий на основе кремния. Методы получения кремниевых пленок разделяются на химические и физические. Химические методы включают в себя такие методы, как осаждение из газовой фазы (газовая эпитаксия, плазмохимическое осаждение), из жидкой фазы (жидкофазная эпитаксия), сублимационное осаждение кремниевых покрытий, золь-гель метод. Физические методы подразделяются на молекулярно-лучевую эпитаксию, магнетронное распыление, вакуумное дуговое испарение, ионно-лучевое распыление и импульсное лазерное осаждение покрытий.

1. Химические методы осаждения покрытий

В данную группу объединяют газовую эпитаксию, жидкофазную эпитаксию, золь-гель метод, плазмохимическое осаждение из газовой фазы.

1.1. Газовая эпитаксия

Суть газофазной эпитаксии заключается в выращивании кремния на образцах из газовой фазы в кварцевом реакторе. Процесс проводится при атмосферном или пониженном давлении при пропускании потока парогазовой смеси через реактор на подложках, нагретых от 400 до 1200⁰С. Для выращивания кремния используются четыре кремнийсодержащих реагента: тетрахлорид кремния SiCl₄, трихлорсилан SiHCl₃, дихлорсилан SiH₂Cl₂и силан SiH₄. Свойства получаемых пленок можно регулировать при изменении характеристик процесса: процентное содержания примесей в газах, скорости процесса, давления в реакторе. В результате реакций кремний осаждается на подложке, а продукты реакции уносятся потоком газа. При добавлении в газовую смесь галогенидов легирующих элементов: BCl₃, AsCl₃, PCl₃ осуществляется легирование эпитаксиальных слоев. Схема метода приведена на рис.1.

Рис.1. Устройство газофазного осаждения покрытия [4]

Газофазная эпитаксия дает возможность получать пленки поликристаллического кремния, нитрида кремния и карбида кремния [5].

Основные преимущества ГФЭ — возможность нанесения однородного по толщине тонкого эпитаксиального слоя на подложку большой площади. Эпитаксиальный слой может быть локально нанесён на определённом участке поверхности подложки. Недостатком считается ограниченная скорость роста слоев при пониженных температурах эпитаксии.

1.2. Жидкофазная эпитаксия

Метод эпитаксии из жидкой фазы основан на наращивании монокристаллического слоя полупроводника из расплава или раствора, который насыщен полупроводниковым материалом (рис.2). Полупроводниковую подложку погружают в расплав, который начинают медленно охлаждать. В процессе охлаждения материал источника рекристаллизуется на подложке, затем растворитель сливается. В методе ЖФЭ толщина осажденного слоя зависит от объёма растворителя, перепада температур при охлаждении и площади поверхности подложки. Измеренная средняя нормальная скорость роста при этом составляет приблизительно 0,27 мкм/ч. Давление в камере составляет 5·10–⁴ Па, температура роста 1250⁰ C, продолжительность процесса выращивания от 2 до 5 ч. В основном ЖФЭ применяется в промышленности для получения пленок карбида кремния [6].

Достоинства ЖФЭ — относительная простота метода, возможность выращивать слои с высокой степенью однородности на подложках большого размера. ЖФЭ используют для получения толстых эпитаксиальных слоев или высоких концентрации примесей. Пленки, выращенные ЖФЭ, обладают более выраженной люминесценцией, чем полученные газовой эпитаксией.

К недостаткам технологии ЖФЭ следует прежде всего отнести высокую концентрацию остаточных примесей, источниками которых могут быть атмосфера в ростовой камере или графитовая оснастка.

1.3. Золь-гель метод

Золь-гель процесс — процесс получения неорганических и органо-неорганических материалов золя с последующим переводом его в гель. Золь образовывается в ходе гидролиза и поликонденсации исходного вещества. Удаление растворителя из геля происходит при сушке покрытия (рис.3).

Рис.3. Этапы процесса получения покрытия методом погружения: погружение подложки в раствор, образование мокрого слоя путем удаления подложки и преобразование слоя в гель путем выпаривания растворителя[8]

Золь-гель метод нанесения покрытий имеет ряд преимуществ: простота оборудования, экологичность, экономичность и гибкость технологии, возможность нанесения покрытий на материалы любой формы и любых размеров. Материал синтезируется при невысоких температурах процесса. Формируемые покрытия имеют низкую диэлектрическую проницаемостью, что важно при изготовлении изолирующих слоев интегральных схем. Золь-гель метод является менее энергетически затратным методом в сравнении с вакуумными и термическими методами. Наличие функциональных групп в материале нанесенной пленки позволяет создавать химические связи и обусловливает высокую степень сцепления покрытия с подложкой.

Антиотражающие покрытия с коэффициентом пропускания 98,4 %, полученные золь-гель методом, привлекают много внимания в сфере солнечной энергетики благодаря их низкой стоимости, простоте процесса покрытия, контролируемой микроструктуре [9, 10].

Длительный процесс осаждения покрытия золь-гель методом является основным недостатком метода. При сушке и спекании происходит усадка геля, что также является негативным фактором. Метод не требует дорогой аппаратуры, однако исходные материалы имеют высокую стоимость.

1.4. Плазмохимическое газофазное осаждение

Рис.4. Схема плазмохимической установки для получения пленок аморфного кремния в плазме ВЧЕ разряда [12]

Пленки нано- и поликристаллического кремния, используемые в микроэлектронике, осаждаются при разложении моносиланов cо скоростью несколько нм в секунду [12].

Кремниевые пленки, осажденные методом PECVD при разложении силана ВЧ-индукционным разрядом, находят применение в медицине для создания коррозионно-стойких и биосовместимых покрытий на имплантах из магниевых сплавов.

Основное преимущество метода PECVD — возможность осаждать покрытия на подложки различных размеров при пониженных температурах. Применение плазмы в методе осаждения делает процесс формирования пленки более управляемым, позволяет контролировать свойства покрытия заданной микроструктуры и примесного состава, чем при аналогичных методах химического осаждения. Кремниевые пленки, осажденные PECVD-методом, показывают высокие электрофизические характеристики благодаря глубокой очистке от посторонних примесей. Плёнки имеют самый низкий уровень напряжений по сравнению с пленками, полученными термическими и пиролитическими методами осаждения, поскольку температура процесса более низкая. Пленки выделяет также высокая степень адгезии покрытия к подложке. Как недостаток можно отметить, что пленки, созданные вышеуказанным методом, содержат большое количество связанного водорода, что может привести к деградации характеристик устройства.

2. Физические методы осаждения покрытий

Физические методы осаждения покрытий включают в себя метод магнетронного распыления, вакуумное дуговое осаждение, импульсное лазерное осаждения, молекулярно-лучевая эпитаксия, ионно-пучковое осаждение.

2.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия

Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) используется для получения оптоэлектронных приборов и полупроводниковых наногетероструктур, являющихся основой для развития новых направлений электронной техники [13]. Метод заключается в осаждении вещества на нагретую подложку из атомных или молекулярных потоков в вакууме (рис.5). В качестве источника молекулярного потока атомов кремния используется электронно-лучевой нагрев [14]. Покрытие формируется путём осаждения испарённых атомов кремния на нагретые до температуры 400–800⁰ С подложки. При осаждении атомов происходит их дрейф по поверхности подложки, в результате чего атомы занимают соответствующие кристаллической структуре вакантные положения. Управление структурой покрытия вплоть до получения аморфных структур можно проводить либо за счёт изменения температуры подложки, либо за счет изменения подводимой к испарителю мощности.

Рис.5. Камеры испарения кремния электронным пучком [14]

Недостатки МЛЭ заключаются в том, что для эпитаксии необходимо дорогое оборудование, сверхвысокий вакуум от 10–⁸ до 10–⁹ Па. Для уменьшения количества дефектов, эпитаксиальное наращивание качественных плёнок проводят при небольших скоростях роста (от 0,1 до 0,2 мкм/ч). При больших скоростях появляются дефекты покрытия (капли). Небольшая скорость эпитаксии затрудняет получение слоев толщиной более нескольких десятых микрометров. Также выбор легирующих примесей ограничен.

2.2. Cублимационная молекулярно-лучевая эпитаксия

Технология сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии заключается в сублимации напыляемых материалов путем резистивного нагрева электрическим током источника испаряемого материала. Источниками паров кремния и примесей в методе СМЛЭ являются пластины Si, легированные нужными примесями.Скорость испарения кремния из твердого состояния достигает 20 мкм/ч [15], что на 2 порядка выше скорости роста слоев в методе МЛЭ. Давление в камере составляет 10–⁵ Па. Время процесса осаждения составляло от 1 до 2 ч в зависимости от параметров процесса. Температуру подложки изменяют в пределах от 400 до 700 °С, температуру сублимационного источника — в пределах от 1350 до 1400 °С.Сублимационные эпитаксиальные слои обладают лучшей, по сравнению со слоями, полученными методом ЖФЭ, морфологией поверхности. Стоимость оборудования для СМЛЭ меньше, чем в МЛЭ. При этом выращиваются слои с хорошими электрофизическими характеристиками.

Методом СМЛЭ в можно вырастить многослойные наноразмерные эпитаксиальные структуры Si, Si:Er, Si_xGe_1−x, Si_xGe_1−x. На СМЛЭ-структурах делаются приборы СВЧ-диапазона: лавинно-пролетные диоды, диоды с накоплением заряда, шумовые диоды. СМЛЭ позволяет формировать структуры Si:Er/Si, характеризующихся высокой интенсивностью люминесценции эрбия и возможностью формирования излучающих центров с узкими линиями люминесценции [16].

2.3. Метод магнетронного распыления

Принцип действия МРС основан на катодном распылении мишени ионами рабочего газа. Разряд в магнетронной распылительной системе (МРС) горит в неоднородных скрещенных электрических и магнитных полях, локализованных у поверхности распыляемой мишени [17].

Рис. 6. Горение магнетронного разряда

Для эффективного горения разряда необходимо создавать магнитное поле величиной от 0,03 до 0,1 Тл. Толщина покрытий может быть от нескольких нанометров до нескольких десятков микрон [18]. Пленки, полученные методом реактивного магнетронного распыления показывают различную микроструктуру и свойства, зависящие от потенциала подложки, давления в камере, парциального давления азота, температуры подложки. Для напыления легированных слоёв используют либо катоды, легированные необходимым элементом, либо составные катоды, где в материал основного материала (кремния) запрессованы таблетки из легирующего элемента в необходимом количестве (рис.7).

Методом реактивного магнетронного распыления кремниевой мишени в среде газов N₂-Ar выращиваются пленки нитрида кремния толщиной до 350 нм [19]. Получаемые пленки благодаря высокой теплостойкости, химической инертности, высокой твердости, хорошими диэлектрическими свойствами, сопротивлению ползучести широко используются в микроэлектронике для создания изолирующего слоя диэлектрика в МПД-транзисторах, частях турбинных двигателей, подшипников и для режущих инструментов.

Нанокомпозитные покрытия TiN/Si₃N₄и CrSiN осаждённые магнетронными системами распыления имеют твердость порядка 50 ГПа [20] и находят применение в покрытиях для движущихся механических частях и режущие инcтрументы.

ВЧ-магнетронное распыление мишени из спрессованного порошка кремний-содержащего гидроксоапатита используется для нанесения пленок кремний-замещенного гидроксоапатита Si-HA на медицинские импланты [21].

К достоинствам метода можно отнести невысокую температуру подложки (до 200⁰ С), возможность нанесения покрытий, однородных покрытий по толщине, высокая адгезия, низкие тепловые нагрузки на подложки, чистота покрытий, возможность управления структурой. Недостатками метода магнетронного распыления является высокая энергоемкость процесса (порядка 500 эВ на атом), невозможность наносить равномерные по толщине покрытия на детали сложной формы.

2.4. 2.4.Нанесение покрытий методом вакуумно-дугового испарения

Вакуумно-дуговое нанесение покрытий — это метод физического испарения и осаждения тонких плёнок в вакууме, при котором происходит генерация потоков материала из катодного пятна вакуумной дуги на интегрально-холодном катоде и, впоследствии, их конденсация на подложке (рис.8). Типичное напряжение разряда составляет от 17 до 35 В при силе тока дуги от 50 до 200 А. Давление разряда не превышает 0,1 Па. Обычно дуговой разряд применяется для испарения и осаждения металлов и их соединений. Отличительной особенностью дугового разряда является катодное пятно, где достигаются большие плотности тока и тепловой мощности.

Рис. 8. а) Схема управления радиусом траектории движения катодного пятна при вакуумном дуговом испарении. 1 — катод, 2 — анод, 3,4 — магниные катушки, 5 — магнитопровод, 6 — магнитные силовые линии, 7- положение катодного пятна. б) Горение вакуумной дуги на ккремниевом катоде

Перспективным видится получение нанокомпозитных покрытий TiSiN и TiSiAlN [22] при помощи вакуумного дугового испарения в среде реактивного газа. Осаждаемый материал образуется в результате испарения катодов (Ti, Ti/Al, Al/Si). В камеру напускается N₂ и силан SiH₄. Исследования показывают, что пленки TiSiN and TiSiAlN совмещают высокие механические свойства TiN и жаропрочность SiN_x. Аналогичным образом можно получать покрытия Ti–Al–V–Si–N, Zr–Si–N и т. д. В последнее время стали появляться работы, где описывается дуга на поликристаллическом кремнии. Однако, большие концентрации мощности на катоде приводят к растрескиванию и разрушению катода. В первых исследованиях [24] дуга горела на поликристаллическом катоде не более 30 с. В работе [25] после работы более 2 минут наблюдалось оплавление рабочей поверхности и разрушение части катода. Проблема оплавления была решена применением управляемого движения катодных пятен по поверхности катода с помощью арочного магнитного поля переменной конфигурации (рис.9) [26–29].

Вакуумное дуговое испарение кремния является одним из перспективных методов осаждения покрытий благодаря низкой энергоемкости процесса (50 эВ/атом), высоким характеристикам покрытий и возможности гибко управлять параметрами покрытия, обеспечивается высокая адгезия (до 250 МПа), высокую скорость роста пленки (до 1,5 мкм/мин), высокую производительность, относительную простоту устройств и источников питания [30].Основной недостаток метода — наличие капельной фазы в потоках плазмы, что делает метод не пригодным покрытий в областях микроэлектроники, оптики и фотовольтаики [31].

Суть метода ионно-лучевого распыления заключается в том, что материал мишени требуемого состава распыляется пучком ионов тяжелых газов, генерируемых из автономного источника [47] (рис.10). Распыляемая мишень является одним из электродов устройства. Атомы материала осаждаются на обрабатываемую поверхность, тем самым, формируя покрытие. Как правило, в качестве рабочего газа выступает аргон, разрядные напряжения — от 3 до 5 кВ; диапазон рабочих давлений от 5⋅10–² до 1 Па.

Рис. 10. Нанесение покрытия распылением ионным пучком [48]

Пленки из карбонитрида кремния SiCN успешно синтезируются при температуре ниже 1000⁰С при распылении пучком аргона мишени из смеси аденина (C₅N₅H₅) и кремния [49]. Другой вариант осаждения пленок SiCN — дуальное ионно-лучевое распыление мишени из карбида кремния в присутствии смеси Ar/N₂. Получаемое покрытие SiCN обладает высокой твердостью (от 23 до 29 ГПа) [50], износостойкостью и коррозионностойкостью и используется в производстве солнечных батарей, оптических запоминающих устройств.

C помощью ионно-лучевого распыления существует возможность получать пленки нитрида кремния Si_1-xN_x2 [51].

Достоинством метода являются хорошие адгезионные и физико-химические свойства пленок, экологическая безопасность, возможность получения пленок тугоплавких и неплавящихся материалов, поскольку процесс распыления не требует расплавления материала. Благодаря более высокой энергии осаждаемых частиц в сравнении в энергиями частиц, генерируемых термическим испарением, обеспечивается отличная адгезия покрытия к материалу подложки.

Существенным недостатком считается бомбардировка поверхности подложки электронным потоком, который возникает в результате эмиссии электронов с поверхности мишени под воздействием ионного пучка, в результате чего возможен дополнительный разогрев образцов, появление поверхностных зарядов и электрическому пробою образованного покрытия, стимуляция образования полимерных пленок, которые загрязняют образец. Также метод ионно-пучкового осаждения сталкивается со сложностью нанесения пленок на подложки большой площади.

2.6. Импульсное лазерное осаждение

Импульсное лазерное осаждение пленок (ITO) активно развивается в последнее время.Метод заключается в нагреве материала мишени фокусированным излучением лазера, находящегося вне камеры (рис.11). Лазерное излучение позволяет испарять любой оптически непрозрачный материал, формировать чистые тонкие сплошные пленки при более низких температурах. Метод импульсного лазерного осаждения дает возможность получать пленки с различными характеристиками, гибко варьируя параметры лазерного излучения (плотность энергии, длина волны, длительность импульса) или технические параметры процесса (расстояние между мишенью и подложкой, состав газа).

Для получения тонкопленочных структур карбида кремния SiC для фотодиодов [52] используется излучение лазера AYG:Nd3⁺(λ = 532 нм) в режиме модулированной добротности. Лазерная абляция осуществляется из порошковой мишени αSiC. Процесс проводится в условиях высокого вакуума (p = 10–⁴ Па).

Рис. 11. Схема установки импульсного лазерного осаждения тонкопленочных покрытий с применением противокапельного экрана: 1- лазерный луч, 2 — мишень для лазерного испарения, 3 — экран, 4 — капли, 5 — подложка для осаждления покрытий, 6 — вакуумная камера и система откачки, 7 — система напуска инертного газа [53]

Метод импульсного лазерного осаждения используется для создания кремний-замещенного гидроксиапатита [54], положительно влияющего на метаболизм костной ткани и являющихся остеопластическими материалами (используются в операциях замещения костной ткани). Испарение материала мишеней из смеси гидроксоапатита и синтетического диоксида кремния и биологического кремния (диатомит) осуществляется эксимерным лазером ArF (193 нм) при энергии импульса 200 мДж и частотой следования импульса 10 МГц. Данный метод позволяет создавать пленки аморфного, кристаллического и нанокристаллического гидроксоапатита в зависимости от температуры подложки толщиной 1,5 мкм. Пленки обладают высоким сопротивлением усталости и хорошей адгезией к импланту. Минимальная твердость покрытия составляет 58 МПа.

Преимуществом метода являются высокие скорости нагрева, плавления и последующей кристаллизации, что формирует бездефектные эпитаксиальные слои кремния для получения интенсивной люминесценции. К недостаткам метода относятся малый геометрический размер зоны однородного напыления при абляции в вакууме, возможность загрязнения пленки твердыми частицами и каплями расплава материала мишени при высоких скоростях осаждения, высокая стоимость оборудования и сложность реализации.

Заключение

В данной работе был сделан обзор наиболее широко используемых методов нанесения покрытий из кремния, а также были приведены области промышленности и медицины, в которых кремниевые пленки играют ведущую роль. Вышеперечисленные способы нанесения пленок позволяют формировать покрытия из аморфного, моно- и поликристаллического кремния, а также гибридных составов. Выбор метода осаждения пленки зависит от требований, предъявляемых той или иной сферой жизнедеятельности к структуре и свойствам покрытия.

Каждый из методов видится перспективным, поэтому повсеместно ведутся исследования покрытий, получаемых различными способами, разрабатывается методика осаждения пленок, а также проводится изучение свойств пленок при разных параметрах процесса осаждения.

Литература:

1. Rosler R. S. Low-pressure CVD production processes for poly nitride and oxide// Solid state technology.1977. Vol.20. № 4.P.63–70.
2. Гусев, А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А. И. Гусев. 2-е изд., испр. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 416 с.
3. Б. А. Билалов, Н. И. Каргин, Г. Д. Кардашова. Кинетика зарождения и роста пленок карбида кремния на ступенях разориентированных подложек SiC(111) // Вестник Дагестанского государственного технического университета. 2010. № 18. С. 31–36.
4. Бауман Д. А., Гаврилин А. В., Иванцов В. А., Морозов А. М., Кузнецов Н. И. Особенности роста жидкофазных эпитаксиальных слоев карбида кремния в вакууме // Физика и техника полупроводников. 2001. Т. 35. № 10. С. 1184–1187.
5. Petera K., Kopeceka R., Fatha P., Buchera E., Zahedib C. Thin film silicon solar cells on upgraded metallurgical silicon substrates prepared by liquid phase epitaxy // Solar Energy Materials & Solar Cells. 2002. № 74. P. 219–223.
6. Strawbridge I., James P. F., J. Non-Cryst. Solids. 1986. № 82. Р. 366–372.
7. Zhang X. X., Ye H. P., Xiao B., Yan L. H., Lu H. B., Jiang B. Sol–gel preparation of PDMS/silica hybrid antireflective coatings with controlled thickness and durable antireflective performance// Journal of Physical Chemistry. 2010. № 114. Р. 19979–19983.
8. M. Faustini, L. Nicole, C. Boissiere, P. Innocenzi, C. Sanchez, D. Grosso. Hydrophobic, antireflective, self-Cleaning, and antifogging sol–gel coatings: an example of multifunctional nanostructured materials for photovoltaic cells // Chemistry of Materials. 2010. № 22. Р. 4406–4413.
9. Струнин В. И., Баранова Л. В., Худайбергенов Г. Ж. Способ нанесения пленок аморфного кремния и устройство для его осуществления: пат. 2165476 Российская Федерация. 2011. Бюл. № РД0081621.
10. Величко Р. В., Гусев Е. Ю., Гамалеев В. А., Михно А. С., Бычкова А. С. Исследование режимов плазмохимического осаждения пленок нано- и поликристаллического кремния // Фундаментальные исследования. 2012. № 11. С. 1176–1179.
11. Wu X., Zhang Z, Liu Y., Chu X., Li Y. Process parameter selection study on SiNx:H films by PECVD method for silicon solar cells// Solar Energy.2015. № 111. Р. 277–287.
12. Becker C., Amkreutz D., Sontheimer T., Preidel V., Lockau D., Haschke J. Polycrystalline silicon thin-film solar cells: Status and perspectives // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2013. № 119. Р. 112–123.
13. Кузнецов В. П., Красильник З. Ф. Метод сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии структур на основе кремния // Физика и техника полупроводников. 2010. Т.4. № 3. С. 413–417.
14. Кузнецов В. П., Рубцова Р. А. Особенности метода сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии Si и его возможности при получении структуры Si:Er / Si // Физика и техника полупроводников. 2000. № 5. С. 519–525.
15. Духопельников Д. В. Магнетронные распылительные системы: учебное пособие. В 2 ч. Ч.1. Устройство, принципы работы, применение. М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 53 с.
16. Марахтанов М. К., Духопельников Д. В., Воробьев Е. В., Кириллов Д. В. Трибологические свойства серебряных покрытий, полученных методом магнетронного распыления // Наноинженерия. 2014. № 9 (39). С. 30–32.
17. Ю. В. Сахаров, П. Е. Троян. Исследование пористых пленок диоксида кремния // Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь. 2010. № 1 (21). С. 118–122.
18. Kima J. H., Chung K. W. Microstructure and properties of silicon nitride thin films deposited by reactive bias magnetron sputtering // J. Appl. Phys. 1998. № 11. Р. 137–140.
19. Surmeneva M. A., Surmenev R. A., Pichugin V. F.,Koval’ N. N., Teresov A. D., Ivanova A. A., Yu I., Ignatov V. P., Primak O. Adhesion Properties of a Silicon Containing Calcium Phosphate Coating Deposited by RF Magnetron Sputtering on a Heated Substrate // Journal of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. 2013. V.7. № 5. Р. 944–951.
20. Mège-Revil А., Steyer Р., Cardinal S., Thollet G., Esnouf C., Jacquot P., Stauder B. Correlation between thermal fatigue and thermomechanical properties during the oxidation of multilayered TiSiN nanocomposite coatings synthesized by a hybrid physical/chemical vapour deposition process // Thin Solid Films. 2010. V. 518. № 21. Р. 5932–5937.
21. Naoe M., Yamanaka Sh. Evaporation of silicon by vacuum-arc discharge // Japanese Journal of Applied Physics. 1969. Vol. 8, no. 2. P. 287–288. DOI: 10.1143/JJAP.8.28.
22. Марахтанов М. К., Духопельников Д. В., Жуков А. В., Кириллов Д. В., Мелик-Парсаданян А. К., Пархоменко Ю. Н. Вакуумная дуга с монокристаллическим кремниевым катодом для получения наноструктурированных материалов // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2008. № 9. С. 22–27.
23. Духопельников Д. В., Кириллов Д. В., Рязанов В. А. Исследование профиля выработки катода дугового испарителя с арочным магнитным полем//Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана. Электрон. журн. 2012 № 11. Режим доступа: http://technomag.edu.ru/doc/482485.html (дата обращения 24.02.2016). DOI: 10.7463/1112.0482485.
24. Кесаев И. Г., Пашкова В. В. Электромагнитная фиксация катодного пятна // Журнал технической физики. 1959. Т. 29, № 3. С. 287–298.
25. Духопельников Д. В., Жуков А. В., Костин А. А., Юрченко А. А. Управление движением катодного пятна в линейных вакуумно-дуговых испарителях // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. № 11. С. 45–49.
26. Духопельников Д. В., Кириллов Д. В., Марахтанов М. К., Воробьев Е. В., Булычёв В. С. Вакуумная дуга на поликристаллическом кремниевом катоде // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2014. № 11. С. 188–197. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/748209.html (дата обращения 24.02.2016).
27. Андреев А. А., Саблев Л. П., Шулаев В. М., Григорьев С. Н. Вакуумно-дуговые устройства и покрытия. Харьков: ННЦ ХФТИ, 2005. 236 с.
28. Береговский В. В., Марахтанов М. К., Духопельников Д. В., Щуренкова С. А. Объемное содержание и дисперсный состав капельной фазы в покрытиях, полученных вакуумно-дуговым методом на установке PLATIT π-80 // Упрочняющие технологии и покрытия. 2009. № 1. С. 3–5.
29. Духопельников Д. В., Юрченко А. А. Экспериментальное исследование технологического ускорителя с анодным слоем «Радикал» без катода компенсатора // Вестник Московского технического университете им. Н. Э. Баумана. Серия: Машиностроение.2004. № 3. С. 74–83.
30. Kasdan А., D Goshorn D. P. Ion bombardment control of morphology during the growth hydrogenated amorphous silicon thin films by reactive ion beam deposition // Appl. Phys. Lett., 1983. V. 42. № 1. P. 36–38.
31. Wua J.-J., Wub C.-T., Liaoa Y.-C., Lud T.-R., Chenb L. C., Chena K. H., Hwac L.-G., Kuod C.-T., Lingc K.-J. Deposition of silicon carbon nitride films by ion beam sputtering // Thin Solid Films. 1999. V. 355–356. P. 417–422.
32. Zhoua F., Yuea B., Wanga X., Wub X., Zhuge L. Surface roughness, mechanical properties and bonding structure of silicon carbon nitride films grown by dual ion beam sputtering // Journal of Alloys and Compounds. 2010. V. 492. № 1–2. Р. 269–276.
33. Lambrinos M. F., Valizadeh R., Colligon J. S. Effects of bombardment on optical properties during the deposition of silicon nitride by reactive ion-beam sputtering // Applied Optics. 1996. V. 35. № 19. Р. 3620–3626.
34. Гусев А. С., Рындя С. М., Каргин Н. И., Бондаренко Е. А. Низкотемпературный синтез тонких пленок карбида кремния метродом вакуумной лазерной абляции и исследование их свойств // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2010. № 5. С. 18–22.
35. Неволин В. Н., Фоминский В. Ю., Гнедовец А. Г., Романов Р. И. Особенности импульсного лазерного осаждения тонкопленочных покрытий с применением противокапельного экрана // Журнал технической физики. 2009. Т. 79. № 11. С. 120–127.
36. Solla E. L., Gonzalez Р., Serra J., Chiussi S., Leon B., Garcıa Lopez J. Pulsed laser deposition of silicon substituted hydroxyapatite coatings from synthetical and biological sources // Applied Surface Science. 2007. V. 254. № 4. Р. 1189–1193.