Введение
Глава I Высокочастотные разряды пониженного давления и области их применения 15
1.1 Некоторые принципиальные схемы высокочастотных плазмотронов 15
1.2 Высокочастотный разряд и его свойства 19
1.3 Высокочастотные плазмотроны 22
1.4 Экспериментальные исследования параметров индукционного диффузного разряда 24
1.4.1 Стационарный индукционный диффузный разряд 26
1.4.2 Мощность разряда 26
1.4.3 Температуры электронов, ионов и нейтрального газа 27
1.4.4 Концентрация электронов и ионов и проводимость плазмы 27
1.5 Экспериментальные исследования высокочастотных емкостных разрядов 31
1.6 Области применения ВЧ разрядов пониженного давления 35
1.7 Методы получения тонкопленочных покрытий 42
1.7.1 Газотермическое напыление 45
1.7.2 Вакуумные методы нанесения покрытий 49
1.7.3 Ионное осаждение 55
1.8 Задачи диссертации 62
Глава II Характеристики струйных вч плазмотронов пониженного давления в процессах нанесения покрытий 65
2.1 Особенности экспериментального определения характеристик струйных ВЧ плазмотронов пониженного давления 65
2.2 Методика и аппаратура для экспериментальных исследований струйного ВЧ разряда пониженного давления 67
2.3 Электрические параметры струйных ВЧ плазмотронов пониженного давления 95
2.4 Газодинамические параметры ВЧ плазмотронов пониженного давления 116
2.5 Энергетические параметры струйных ВЧ плазмотронов пониженного давления 117
2.6 Характеристики струйных ВЧ плазмотронов пониженного давления, используемых для нанесения покрытий 120
2.7 Физическая модель модификации поверхностей с помощью струи ВЧ плазмы пониженного давления 143
Глава III Математическое моделирование струйной неравновесной вч плазмы пониженного давления в процессах нанесения покрытий 155
3.1 Постановка задачи численного моделирования 155
3.1.1 Постановка задачи 155
3.1.2 Система уравнений 161
3.1.3 Граничные условия 182
3.2 Нелинейная система краевых задач. Алгоритм расчета 191
3.2.1 Совместность и разрешимость нелинейной спектральной задачи 191
3.2.2 Итерационная процедура 193»
3.2.3 Дискретизация задачи 196
3.3 Теоретическое исследование характеристик струйных ВЧ
разрядов пониженного давления в процессах нанесения покрытий 198
Глава IV Экспериментальные исследования плазменной обработки подложек перед нанесением покрытий струйными вч плазмотронами в условиях динамического вакуума 219
4.1 Аппаратура и методика проведения экспериментальных исследований 219
4.2 Плазменная обработка подложек из металлов и их сплавов 232
4.3 Плазменная обработка полупроводниковых подложек 242
4.4 Плазменная обработка диэлектрических подложек 248
4.5 Плазменная обработка тонкопленочных покрытий 255
4.6 Создание переходных слоев на подложке 268
Глава V Экспериментальные исследования характеристик покрытий, получаемых с помощью струйных вч плазмотронов в динамическом вакууме 291
5.1 Аппаратура и методика для экспериментальных исследований процесса нанесения покрытий с помощью струйных
ВЧ плазмотронов пониженного давления 291
5.2 Характеристики покрытий, нанесенных на подложки из металлов и их сплавов 304
5.2.1 Тонкопленочные покрытия 304
5.2.2 Толстопленочные покрытия 331
5.3 Характеристики покрытий, нанесенных на подложки из полупроводниковых материалов 332
5.3.1 Тонкопленочные покрытия 332
5.3.2 Толстопленочные покрытия 343
5.4 Характеристики покрытий, нанесенных на подложки из диэлектрических материалов 344
5.4.1 Тонкопленочные покрытия 344
5.4.2 Толстопленочные покрытия 361
5.5 Характеристики покрытий, нанесенных на тонкопленочные покрытия 362
5.6 Физические особенности нанесения покрытий ВЧ плазмотронами в динамическом вакууме
Глава VI Применение покрытий, полученных с помощью струйных вч плазмотронов в динами ческом вакууме 377
6.1 Типовые изделия, подвергаемые модификации с помощью струйных ВЧ плазмотронов в динамическом вакууме 378
6.2 Технологические процессы подготовки поверхности 384
6.2.1 Процессы очистки с помощью струйного ВЧ плазмотрона пониженного давления 384
6.2.2 Технологические процессы плазменной очистки с удалением рельефного и трещиноватого слоев 398
6.2.3 Технологические процессы создания переходных слоев на поверхности подложки , 401
Образование диффузных переходных слоев 401
Образование переходного слоя обработкой первого нанесенного слоя покрытия ВЧ плазмой, насыщенной кис
лородом 414
6.3 Технологические процессы нанесения покрытий с помощью струйного ВЧИ плазмотрона в динамическом вакууме 418
6.4 Технологический процесс нанесения покрытий с послойной плазменной обработкой- 426
6.5 Технологический процесс нанесения многослойных покрытий без плазменной обработки 431
Общие выводы 439
Приложение 1 442
Библиография 449
