Введение
ГЛАВА 1 Обзор литературы 12
1.1 Электронно-стимулированная кристаллизация 12
1.1.1 Эффект электронной стимуляции 12
1.1.2. Взаимодействие электронов с твердым телом 13
1.1.3. Диссоциация прекурсора под действием электронов 16
1.1.4 Поверхностные процессы 19
1.2 Модели электронно-стимулированной кристаллизации 21
1.2.1 Модель Кристи 21
1.2.2 Модель Шуера-Купса 24
1.2.3 Модель Реймера 26
1.2.4 Имитационные модели 28
1.3 Экспериментальные исследования электронно-стимулированной
кристаллизации 30
1.3.1 Материалы для электронно-стимулированной кристаллизации 30
1.3.2 Обоснование выбора модельного материала 32
1.3.3 Состояние исследований электронно-стимулированной кристаллизации углерода 33
1.4 Выводы по главе 1 39
ГЛАВА 2 Моделирование электронно-стимулированной кристаллизации аморфных углеродных наноструктур 41
2.1 Аналитическая модель электронно-стимулированной кристаллизации 41
2.2 Моделирование пространственного распределения первичных и вторичных электронов методом Монте-Карло 48
2.2.1 Моделирование «быстрых» электронов 49
2.2.2 Моделирование «медленных» электронов 52
2.2.3 Моделирование каскадной эмиссии электронов 54
2.2.4 Результаты моделирования энергетического и пространственного распределения вторичных электронов вблизи поверхности
2.3 Оценка сечений ионизации и диссоциации углеводородных молекул 61
2.4 Оценка времени адсорбции и коэффициента поверхностной диффузии углеродсодержащих молекул ростового вещества 65
2.5 Двумерная имитационная модель электронно-стимулированной кристаллизации 69
2.6 Выводы по главе 2 71
ГЛАВА 3. Аппаратурное оформление метода электронно стимулированной кристаллизации 73
3.1 Требования к технологическому оборудованию 73
3.2 Вакуумная система
3.2.1 Форвакуумный насос 76
3.2.2 Турбомолекулярный насос 77
3.2.3 Система контроля давления 79
3.3 Электронная пушка 80
3.3.1 Электронная оптика 82
3.3.2 Сферическая и хроматическая аберрация 83
3.3.3 Астигматизм линз 85
3.4 Калибровка электронной пушки 86
3.5 Методы исследования аморфных углеродных наноструктур
3.5.1 Электронная микроскопия 89
3.5.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния
3.6 Ростовая установка РЭМ FEI Quanta 200 95
3.7 Выводы по главе 3 98
ГЛАВА 4 Экспериментальные исследования и применение электронно-стимулированной кристаллизации углеродных нанострутур 100
4.1 Кинетика процесса электронно-стимулированной кристаллизации 100
4.1.1 Прекурсоры 100
4.1.2 Энергия электронного пучка 102
4.1.3 Ток электронного пучка 110
4.2 Исследование степени аморфности 112
4.2.1 Общие сведения о гидрогенезированном аморфном углероде 112
4.2.2 Влияние энергии электронов на степень аморфности 113
4.3 Применение электронно-стимулированной кристаллизации 118
4.3.1 Позиционные метки 118
4.3.2 Прецизионные датчики для атомно-силовой микроскопии 120
4.3.3 Проводящие наноконтакты 122
4.4 Выводы по главе 4 124
Заключение 127
Список литературы 130
