Экспериментальное исследование сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитном поле тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

РГБ ОД

РСТВЕНШЛ ШЖЕЩРН0-®ЗИЧЕСКЩ ИНСТИТУТ ^ТЕХЩЧЕСНШ УШГОЕРСШКГ

На правах рукописи

МОЗГРИН Дмитрий Витальевич

ЭКСПЕРИЛЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛЬНОТОЧНЫХ ФОРМ КВАЗИСТЛВД0НАРН0Г0 РАЗРЯДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ

в Магнитном поле

01.04.08 - физика и химия плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Автор ■•■•

Москва - 1994 г.

Работа выполнена в Московском Государственном инженерно-физическом институте (Техническом университете).

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук,

доцент И.К.Фетисов.

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор Скорюпин В.А.

кандидат физико-математических наук, - Смирнов В.А.

Ведущая организация - Троицкий институт инновационных: термоядер-1

нюс исследований, г. Троицк. -

Защита состоится " ?3" января 19Э5 г. в_часов на

заседании диссертационного совета К053.03.08 в Московском Государственном инженерно-физическом институте по адресу: 115409, Москва, М-409, Каширское шоссе 31, тел.324-84-93.

С диссертацией мокао ознакомиться в библиотеке ШФИ'

Автореферат разослан " " 1994 г.

Просим принять участие е работе сеьета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Учений секретарь ■ диссертационного совета

—•. к.ф.-м.н., с.н.с.

- С.Т.Корнилов •

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Исследование газового разряда в скрещенных. ЕхН шлях является актуальным в связи с его широким использованием в магнетроаных устройствах-технологического назначения, в . качестве.плазменных эмиттеров для электронных и ионных иннекторов, а так же кзд генератора плотных плазменных образований.

Свойства разряда в поперечном магнитном поле с замкнутым дрейфом электронов в области перехода от магнетронного разряда с растущей больи-амперной характеристикой к дуговому разряду практически не изучена. Отсутствуют обоснованные экспериментальные и теоретические данные, позволяющие определить предельные.режимы магнетронного разряда в котором функционируют большинство технологических устройств. Исследования мощных импульсных разрядов указывают на возможность существования устойчивых форм разряда в магнитном поле не переходящих в контрагированную фазу при значительных величинах тока, обычно соответствующих дуговой области вольт-амперяой характеристики таких разрядов.

Цель работы:

Исследование областей существования и вольт-амперных характеристик сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации. .

Определение локальных характеристик 'плазмы указанных форм разряда. .'•' /■;".'

Исследование : возможности использования плазмы сильноточного разряда для генерации плотных'плазменных образований и интенсивных потоков заряженных частиц. V

Научная новизна и практическая значимость работы:

В процессе проведения работы были исследованы области существования и режимы сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации.

Обнаружена новая стабильная форма квазистационарного разряда в поперечном магнитном поле, являющаяся промежуточной стадией перехода от магнетронного разряда в дуговой (далеа называемся сильноточным диффузным резшмом) и имеющая следущш осноеннэ характеристики: напряжение горения =»100 В, время существования до

нескольких миллисекунд, диапазон токов от 10 А до 2 Ю3 А. Предло- : жена качественная модель, поясняющая возможный механизм возникновения и существования указанной формы разряда.

Установлено существование сильноточных высоковольтных режимов квазистационарного магнетронного разряда, отличающихся высоким напряжением горения в сочетании с большой плотностью катодного тока (до 25 А/см2). Длительность существования этой формы разряда (далее называемой сильноточным магнетронным режимом) может превышать 20 мс, -:

Показана возможность получения плазменных образований плот-

тс ,. о о

ностью до 1.5 10 см в объеме до 1000 см , обеспечивающих эмиссию ионного пучка плотностью свыше 10 А/см2 с энергией до 100 8В. Показана возможность интенсивного катодного распыления и создания потоков частиц распыленного материала с высокой плотностью.

Полученные, результаты использованы:

- В новой плазменной технологии ионно-сткмулироЕанного травления и создании плазмохимического реактора для ускоренного трав-" ления слоев (НПО Субмикрон)

- В технологии импульсного распыления материалов (НПО Энерго-маш г. Самара)

- При нанесении бездефектных покрытий на нетермостойкке сцин-тилляционные датчики ионизирующих излучений и особо тонкие плешек (совместно МИФИ и МВП "Дифферент" г. Минск).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты экспериментальных исследований сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации: .- •" '

а. области существования и режимы двух форм разряда;

б. зависимости вольт-вмпернкх характеристик от давления, . величины индукции магнитного поля, рода газа, материала электродов, вида разрядного устройства;

в. качественная модель, поясняющая возможный механизм возникновения и существования сильноточной диффузной формы разряда.

2. Метод импульсной зондовой диагностики плотной плазмы.

3. Результаты исследований параметров плазмы сильноточного квазистационарного диффузного режима разряда в слабо неоднородном

магнитном поле.":

' : Апробация работы. Основные результата работы докладывались и л обсуждались на Международной конференции но явлениям в ионизованных'газах. 1991. г. (г, Пиза); на Всесоюзных конференциях по физике газового разряда 1990, 1992, 1994 гг., за Всесоюзной конференции по физике ш?зкотешературиой.ш1аз№'1991 г., на I Всесоюзном совещании по плазменной эмиссионной электрошше 1991 г. (обзорный доклад). .'.•' .'"'.'.,.'.;'

Публикацш1.' Основные результаты работы опубликованы в 10 печатных работах, выполненных при непосредственном участии автора; получен Российский патент.N5045678 от 29.04.92 на создание ноеой технологии ионно-стимулированного'травления.в микроэлектронике.

Структура и объём работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав и 'заключения.. Работа содержит 122 страницы, и том числе. 93 страницы машинописного текста, 2 таблицы, 44 рисунка. . Список литературы включает 104 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается общая характеристика работы, обсуждается ее актуальность, цели и задачи исследования.

Первая глава является обзорной. В.ней рассматривается суцест-вующйе вида устройств со скрещенными ЕхН полями, и их использование в современной технике. Приводятся дашше по экспериментальному и теоретическому исследованию различных форм разряда низкого давления в магнитном.поле, а,также разрядов с полым катодом. .

Показано, что широкое -использование з технике.' магн&тронннх систем распыления материалов-стимулировало в первую очередь исследования стационарных разрядов в скрещенных электрическом и магнитном, полях, отличающихся. . сравнительно малой удельной мощностью. Свойства этой формы магнетронногб разряда изучены достаточно полно. В тоже время свойства разряда в области перехода от магне-тронного разряда с растущей вольт-амперной характеристикой к дуговому разряду практически не изучены. Отсутсвуют обоснованны.! екс-периментальные и теоретические дашше, поззоляетзш определить предельные рекимы магнетронного разряда в котором ф^шеционируит большинство технологических, устройств. -

Исследования мощных импульсных,разрядов ограничены короткими длительностями импульса,.-связанными/с развитием неустойчивостей и переходом разряда в дуговой,реями. ;'. ., .-. : . -

Во второй глазе дается полное списание экспериментальной установки и диагностических методик,; включая описание и обоспова-ние работоспособности тед,'льсной вовдовой. диагностики." у

Исследования, сильноточных форм разряда проводились с исполъ- • зованием разрядных устройств двух типов - пленарного магнетрона и. системы с полыми профилированЕьали электродами. . ; '

Планарнкй магнетрон (рис Л) состоит из - плоского (катод), даа- ..' метром 120 ш и кольцевого диаметром 160. км (анод) электродов, помещенных, в магнитное поле. Магнитная система позволяет изменять размер области максимума радиальной составляющей индукции магнит-, ного поля и степень его неоднородности. . Устройство с .профилированными электродами представляет собой два полых, аксиально симмет- . ричинх электрода .-диаметром'. 120 мм, помещенных в магнитное поле типа "антипробкотрон". Объем.разрядной области» -ограниченной элек-* -тродами составляет ^Ю3 см3. Профиль'электродов совпадал.с профи- , лем силовой линии магнитного поля, что обеспечивало перпендикуляр- : ность электрического и магнитного полей едоль поверхности катода.;'. Такая конфигурация полей позволила совместить сильноточный магает-репный разряд с разрядом с полым катодом.. -;„

;Разрядные устройства помещались в вакуумный объем. Минималь- , ное давление остаточного газа, составляет 8 I0*"6 Тор.

Создание, сильноточного квазистационарного,рекима производилось путем пропускания через разрядный промежуток, прямоугольного импульса, тока. Оценки величины к времени установления квазистационарной плотности, проведенные - для аргона-показали -необходимость-, предварительной ионизации п,»107-»-109см~^ а также определила требования к форме и параметрам импульса напряжения. В качестве источника предварительной ионизации использовался стационарный магнет-ронный разряд с током до 300.иА. ,: .. .' • 'X■'"' -'■

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию реям-;.' нов и областей- существования, различных форм квазистациопарного разряда и определению параметров газоразрядной гоюзгш, а, таккб анализу получешнгх результатов. • -.'- X ;Х"-'..

Сильноточный разряд исследовался в.диапазоне токов 1р от 5 А

а.

ШЖ

Es-

z :.-

г-

/ у/ л 1

шшй

рис.1. Разрядные; устройства.

а. пленарный магнетрон .

'; б. устройство с пра&шфовашыми электродами ^ ; - .1;- катод, 2 - анод, 3 - магнитная система.

um 1000

500

■V +

х ; -

в в ' • • _ и е-, а .а

um 200 150 100

50

\1Ш ■ .

О

х К', XXX х х

■^а CJ поа^и oij я я^па^а

Л.

IfAJ

100, : 200 250 10

100

1000 200С

рис.2 Сильноточный магнетровшй рис.З Сильноточный диффузный

разряд (режим 2) • 'разряд (реши 3)

Г. и - Си, р=5 Ю-3 тор, Аг ... I.Си, р=Ю-1 тор, Ar

2. о - TI, р=5 Ю-3 тор, Аг/Я2 2. а - Mo, р=10-1 тор, Аг 2 —1т

3. • - Ti, р=Ю тор. Н2

3. » - Mo, р=10-1 тор, Ar/Si'g

4. х - Си, р=5 IQ"2 тор, Не/Н2 4. х - Си, p=IQ_I тор, Ке/Н2

5. + - Си, р=Ю""1 тор, Аг 5. + - Си, р=Г тор, He/Hg

1,2,3 - пленарный магнетрон, 4,5 - устройство с профглар. элэктр.

X

до 1.8 кА для давлений р=Ю~3+Ю Тор газов Аг, Н2, Б?6, и смесей Аг-Н2, Аг-бт^ различного процентного состава (1090 % Аг), Не-Н^ (50/50 %); различных конфигураций (планарного магнетрона и анти-нробкотрона) и величин магнитите полей. Анализ полученных резуль- -татов позволил установить существование нескольких рехшмов различающихся напряжением горения, диапазоном токов, а так же структурой разряда.

Типичные вольт-амперные характеристики сильноточного магне-тронного разряда (режим' 2) представлены на рис.2 Характер завися- . мости ¡7р (1р) одинаков для различных параметров р, Вх, а так ке рода газа, материалов катода,, разрядных устройств и размеров раз-; рядной области. Напряжение на разряде монотонно увеличивается с ■ ростом тока до некоторого максимального значения У®^500^-1100 В, зависящего от величины индукции магнитного поля, рода газа и мате- : риала катода до перехода разряда в сильноточный диффузный реним (режим 3) или срыва его в дугу. Для длительности импульса а до 20 мс тога* перехода достигают 250 А, что соответствует плотности катодного тока 3=^25 А/см2. Уменьшение величины индукции магнитного поля приводит, к увеличению'разрядного напряжения Ег^ЧВ^) до неко-,, торого значения напряжения зависящего только от материала-катода и рода газа. Дальнейшее снижение .В^, приводит к переходу-' разряда в высоковольтный реням, характеризующийся крутым ростом ВАХ и малым (до I А) значением разрядного тока.

Характерной особенностью режима 2 является интенсивное за счет высокой энергии и плотности конного потока распыление материала катода. Импульсная скорость осавдения"материала катода в плоском магнетроне на установленный на" расстояние 120 км от катодной мишели зонд-коллектор составляет & 80 мкм/мин. (газ - Аг, материал катода - Си, Гр=65А, Ур=ВООВ) при полной длительности импульса тока 25 мс. Исходя из измеренных плотностей тока и первоначальной плотности рабочего газа (п£) был произведен расчет равновесной средней плотности атомов материала катода (пк) в плазме разряда, определяемой ,из одномерного уравнения непрерывности как '

1 V« 0г пгК

Пк = -—---- , (I)

где Б 5К_К коэффициенты распыления и самораспыленкя материала

катода, У^, ^средние, тепловые скорости атомов рабочего газа и материала катода, <УК>- усредненная по угловому распределению компонента скорости эмиттаровашых атомов, перпендикулярная к поверхности катода, Рг, рк - степень ионизации атомов газа и материала катода.

Оценка для разряда в Аг, горящем на медном катоде при давлении 1'10~" Тор, 1р=65А, Ур=900В показала, что содержание меди в . плазме может достигать в этих условиях ЗОЙ и расти с ростом степени ионизации. .

Измерения плотности плазмы п^в области .прилегающей к коллектору показали, что для режима I =60Л, К=900В п^ составляет *з-т12 см"3. . • "

. Характерные ВАХ сильноточного диффузного режима разряда (ре, м 3)для различных давлений, газов, материалов катодов, магнитных . полей и условий предварительной ионизации приведены на ркс.З . Анализ ВАХ показал, что напряжение разряда слабо зависит от геометрии и напряженности магнитного поля, а также от материала катода и сохраняет постоянную величину 11^^70140 В в диапазоне токов Гр^5+1.8М03 А. Существует слабая, (в пределах 50В), зависшость .; его от рода газа. При переходе' в режим 3 разряд распространяется ' на существенно большуа поверхность катода чем в случае стационарного разряда.

Для определения параметров плазмы в режиме 3 была разработана специальная импульсная зондовая методика. Измерения параметров сильноточного квазкстационарного разряда проводились в разрядном устройстве ша апткпробкотрон для диапазона В=0*1 кГс, р=10"*14-1 Тор , токов разряда до 1500 А в различных газовых средах. Синхронизация подачи импульса напряжения на зонд осуществлялась с задерккой 100*500 икс относительно начала импульса тока разряда, т.е. измерения Те и п{ производились после установления квазиста-ционврного реяима сильноточного разряда.

Полученные зависимости ионной концентрации в центре системы от тока квазистацЕОварного разряда в режиме 3 для различных давлений и индукции магнитного шля показывают практически линейный рост плотности плазмы с увеличением тока разряда и составляет в Аг от (2+2.5) ЛО14 см"3 при токах 350+540 А до (1+1.5) ЛО15 см-3 при токах 1100+1400 А. Плотность ионного тока насыщения на зонд в этом

случае составляет Знас~П А/см2. Наблюдается так же рост концентрации ионов при увеличении давления; газа в разрядном промежутке, который сопровождался уменьшением электронной температуры.

Определение электронной.концентрации ле плазма сильноточного квазистационарного. разряда с; использованием лазерной диагностики, на основе активного трехзеркального двухмодового гелий-неонового;./ лазерного интерферометра для различных давлений и индукции магнитг- • ; ного поля показало , практически линейшгй рост плотности илазкы с увеличением тока разряда и составило <пе>=(2^8) Ю14 см^.при токах разряда 1р=350*1.2'103 к что удовлетворительно согласуется с ' данными зондовых измерений. ,"'."' , ■'" ' V; ',"->' /••,.'.,.V-

Сравнение зависимостей <пе>(Гр) для лазерных и п{(1р) в центре симметрии электродной системы для зондовых измерений лодтверя- . дает высокую плотность плазмы и степень ионизации сильноточного : , диффузного режима разряда низкого давления з скрещенных.ЕхН полях. .

Качественная картина перехода сильноточного магнетронного разряда в низковольтную • форму ■ по-видимому', аналогична; поведению .'„аномального тлеющего разряда при средних давлениях и больших плотностях тока. В этом случае становится существенным нагрев газа и рост электронной плотности, что способствует установлению частичного равновестая в плазме разряда и переходу в режим с меньшим непрял;ениом горения. ■■,..;"-'у т..'/■;.;*■

Упрощенное квазистационарное уравнение для газовой текпэрату- • ры в режиме 2 имеет вид .

-: (тв-т0>м№т~р8' ШН

. где Р^ - тепловая мощность расходуемая на нагрев газа,Г^ - установившаяся температура газа, У0 - температура электродов, Н^ -масса газа в разрядном объеме, с_ - теплоемкость при постоянном

давлении, ~ частота теплооотвода, Угщ^р- - температуро-

проводность, Лт - характерная длина теплоотвода, X - тсплоповод-ность газа, соответствующая установившейся температуре, Н - атом-нал масса, п^ - концентрация молекул газа. Уравнение баланса анер-, , гии газа учитывает геометрию разрядной области, поэтому при оценке температуры реальный профиль электродов заменен плоским с площадью г и межэлектродным расстоянием I, соответствующим рабочему■сечению при заданных режимах. Для плоского сдоя толщиной 2Х Тепло-

вую мощность расходуемую на нагрев газа можно оценить из баланса мощности

?Лрр - й' / (3) г

, где '-. полнэя мощность выделяющаяся в разряднном объеме, ^ =

Р У ■ ец

неупр ~ мощость выводимая из. разрядного объема за . счет ионизации,. е - ззряд алектрона, 1/т] - константа Столетова, соответсзую-щая величине Е/п характерной для катодного слоя.

В условиях типичных для перехода разряда из рекима 2 в ре:шм .' 3: ^р-15 А, Ур=г300 В, р=1. Тор, В=0, рабочий газ Аг, эффективный . размер разрядной - области: М см, 60 см2, температура газа ' может достигать'2^1.1 эВ. ' ;

Из выранэния (2) следует, что •..'"■

„ I и —В

■ .т.е.-температура газа не зависит от его. плотности. Действие магнитного поля сводится к ограничению электронной теплопроводности и обеспечению достаточного числа столкновений для эффективной передачи энергии от электронов газу.

Оценки плотности плазмы,, соответствующей температуре Т=Т=Т,^1.1 эВ'показали, что плотность плазмы при переходе разря-

б 1 то _о

да в резким 3 превышает гу*5.10 см .

Известно,., что механизм термоконизации требует существенно меньшего напряжения на разряде для поддержания тока, чем ионизация ..электронным ударом, что по-видимому обуславливает переход разряда в низкоЕольтную форму.

Температуру газа и соответсЕувдую ей степень ионизации в режиме 3 также можно оценить из уравнений (2),(3), учитывая изменение баланса мощности. Баланс мощности, затрачиваемой, на нагрев .нейтрального газа в случае решма 3 имеет вид

- ¥т0> . где х( ,- энергия ионизации т.к. ростом тока в отличие^ от (3) возрастает доля энергии уносимой заряженными частицами. Пренебрегая температурой электродов и считая 5у V Т^ для режима 3

г А,'" &(*!+ lferfi) ; ;

2» = -2-Е-е j 2 е . . . (4)

ik5е .. .'■/.

Для типичных параметров разряда в режиме" 3 например 1р=540 А, ' U =30 В, р=0.1 Тор, В=0.8 кГс- температура газа составляет Т^З.2 эВ, а для 1р=1500 А эВ. На основе соответствующих им зондо-

шх измерений плотности плазмы можно оценить падение напряжения, на плазме разряда в этих случаях ¡7^4036.5 В, что определяет температуру газа эВ. Оценка температуры газа является явно завышенной за счет роста вклада излучения в потери тепла из разрядной области, однако свидетельствует о возможности поддержания высокой степени ионизации (ccsl) на стадии режима 3.

Из экспериментальных данных видно, что переход разряда в низковольтную форму возможен в условиях, когда плотность плазмы монет достигать некоторой критической величины соответствующей

достаточно малому дебаевскому радиусу. Это позволяет предположить . бесстолкновительный характер катодного слоя в режиме 3. Сравнение 1К, соответствующего электронной плотности при которой происходит переход в реким 3 с длиной свободного пробега электронов ^еат;

(высокие давления) и высотой траектории электрона над поверхностью pmf>2 >

катода he=~Ér--í| при движении в. скрещенных полях (низкие давле-

вг

ния) подтвердило указанное предположение во всем диапазоне токов перехода, давлений, магнитных шлей, причем увеличение пе с ростом тока лишь усиливает условие lK¿ \еат;

Уравнение Пуассона для бесстолкновительного слоя разряда в 1 ре хаме 3 по-видимому аналогично слою дуги с холодным катодом:

Г ^1/2 .

Je=SJ=erieVe . л1/2

, J.

' ч

Т=Т(е*7?1и~К08®11Циен'р вторичной эмисии обусловленный как ион-электронной так и фотоэмиссией. Считая, что на границе плазмы Е__=0 при и=и получим, что величина катодного падения

11Л Л

Из зондовых . измерений следует практически линейная зависимость плотности плазмы от тока разряда, в тоже время —т.е.

о Г 1-4/3

—Т7г~\ не зависит от что и наблюдается эксперж,ментально.

Из вншеуказаного следует, что начиная с пе>1013+5 Ю13 см-3 сильноточный квазистационарный разряд характеризуется наличием бесстолкновительного катодного слоя с, напряжением слабо зависящим от тока и областью плазмы, являющейся активной зоной разряда с преобладанием термического механизма ионизации.

В области низких давлений р<0.01 Тор и средних магнитных полей В<1 кГс, по-видимому необходимая плотность.плазмы не достигается и сильноточный магнетронный разряд (режим 2) существует в области больших токов, чем токи перехода, характерные для облзсти существования режима 3 и переходит непосредственно в дугу.

В четвертой главе рассматривается возможность использования плазмы описанных форм разряда для технологических целей. Применение сильноточного магнетронного разряда (режим 2) в технологии распыления материалов и нанесения покрытий позволяет не ■ только существенно повысить интенсивность потока осазвдаемого материала или плотность плазма (свыше 2"1013 см-3) разряда, если осаэдение производится из плазмы, но и за счет регулирования времени воздействия потока распыленных частиц на обрабатываемый материал (например устанавливая время воздействия меньше характерных времен теплопередачи в обрабатываемом материале или характерных времен химических реакций на его поверхности) значительно повысить химическую чистоту и однородность напыляемых пленок, а так же достаточно эффективно определять температурный режим поверхности обрабатываемых материалов, в том числе нетермостойких.

Использование сильноточного диффузного разряда (режим 3) для генерации больших объемов плотной 1.6 101°см_3 однородной плазмы с отрывом температур 3+20 эВ, а так жэ интенсивных, до 10+12 А/см2, ионных потоков с энергией ионов до 100 эВ позволяет существенно повысить Бффективность ионно-стимулированного травления в

микроэлектронике, а так же, осуществлять технологию контролирован- .•/;.' ного импульсного травления слоев. ' -Ч.-" '-V'

В заключении приводятся основные результаты работы:

1. Проведены экспериментальные исследованния. квазистационар ' ного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации. Определены области существования и рекимы двух сильноточных форм разряда. ' " /

2. Обнаружена новая стабильная форма квазистационарного разряда в поперечном магнитном поле, являющаяся промежуточной стадией перехода от магнетронного разряда в дуговой и имеэдая следующие основные характеристики: напряжение горения ^100 В, время существования до нескольких миллисекунд, диапазон токов от 10 до 2 I03 А. Предложена качественная модель поясняющая возможный механизм возникновения и существования указанной формы разряда. .

3. Установлено существованиесильноточных высоковольтных режимов квазистационарного магнетронного разряда, отличающихся высоким напряжением горения и длительностью, до 20 мс в сочетании с большой плотностью катодного тока (до 25 А/см2).

4. Разработана импульсная зондовая диагностика для измерения параметров плазмы плотностью до 1015 см-3. ' .

5. Показана возможность получения плазменных образований плотностью до 1.5 I015 см-3 в объеме свыше 100 см3, обеспечивающих эмиссию ионного пучка плотностью свыше 10 А/см2 с энергией до 100 эв. .. '■'. .. f' , '' "" :

6. Показана возможность интенсивного катодного распыления и создания потоков частиц распыленного материала с высокой. плотностью. . • '.''■■•'■.'■'"';-" - •"■'■•

' ' ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛЙКОВАШ В РАБОТАХ .

Ii Белошапкин А.А., Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходачепко Г.В. "Получение квазистационарных разрядов большой мощности в системе с квадрупольным магнитным полем", Тезисы докладов VIII Всесоюзного симпозиума по сильноточной электронике. Свердловск. 1990. т.II, стр.245-247.

2. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Нвазпстационар-ше диффузионно-объемные разряда в магнитном поле. Тезисы докладов

v Всесоюзной конференции по физике газового разряда, г. Омск,

1990, т.2, стр. 59-61.

3. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. "Перспективы использования плазмы разряда в различной геометрии магнитного поля в качестве эмиттера заряженных частиц", в cö. докладов на I Всесоюзном совещании по плазменной эмиссионной электронике, г. Улан-Удэ., 1991, t.I-, стр.32-38. (обзорный доклад).

4. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Зондовые измерения параметров плазмы сильноточного квазистационарного диффузион-но-оСъошюго разряда в магнитном доле. Тезисы докладов VIII Всесоюзной. конференции по .физике низкотемпературной' плазмы. Минск. ■

1991,- 4.2, стр.200-201.

5. FetlaoY I.K., Khodachenko G.V., Mozgrin D.V. Quasy - stationary high current formes of low pressure discharge in magnetic field. I.C.P.I.G.-XX, Piza 1991. v2. pp.476-478.

6. Petisov I.K., Khodachento G.V., Korolev L.V., Mozgrin D.V., Ushakov A.C., Vovchento E.B. "Investigation of plasma dynamics and post-discharge processes in the pulse arc at atmospheric ' pressure", I.C.P.I.G.-XX, Piza 1991. v2.pp.l327-1328

7. Ыозгрип Д.В., ,Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Импульсные : высоковольтные режимы разряда низкого давления в магнитном поле.

Тезиса докладов VI Конференции по физике газового разряда. Казань 23-25 июня 1992 г., часть 2, стр 192-193.

8. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. "Импульсная ионно-ш!эзменнзя технология", в сб. "Модификация свойств конструкционных материалов пучками зараженных частиц" Томск 1994 г. т.2, стр. 101-104

9. О.А.Ватутин, Е.Д.Вовченко, Г.С.Кирнев, Д.В.Мозгрин, А.О.Савелов, И.К.Фэтисов, Г.В.Ходаченко." Лазерная диагностика плазмы сильноточного квазистационарного объемного разряда низкого давления в скрещенных ЕхН полях", VII Конференция по физике газо- . кого разряда, Самара, 1994 г.

10. Галперин В.А., Мозгрин Д.В., Невзоров П.И., Фетисов Й.К., Шелыхманов Е.Ф., Ходаченко Г.В» "Способ плазменного травления тонких пленок", патент N5045678 or 29.04.92.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. Сильноточные разряды низкого давления в магнитном поле и их использование для генерации плотной плазмы и интенсивных потоков частиц.

1.1 Экспериментальные исследования газового разряда низкого давления в магнитном поле и их применение в современной технике.

1.2 Методы получения разрядов низкого давления большой мощности с однородной структурой плазмы.

Выводы.

Глава 2. Методика и техника эксперимента.

2.1 Экспериментальная установка для получения мощных квазистационарных форм газового разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях.

2.2 Импульсная зондовая методика определения параметров плазмы.

2.3 Двухмодовая лазерная методика определения плотности плазмы.

2.4 Импульсное смещение.

Глава.3. Области существования и характеристики квазистационарных сильноточных режимов разряда низкого давления в магнитном поле различной конфигурации.

3.1 Режимы квазистационарного разряда.

3.2 Применение импульсной зондовой методики для определения параметров плазмы и ионных потоков.

3.3 Определение параметров плазмы разряда методом двухмодовой лазерной интерферометрии.

3.4 Обсувдение результатов.

Глава.4. Эмиссионные и распылительные характеристики сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления.

4.1 Особенности катодного распыления в квазистационарном сильноточном магнетронном разряде и его использование в технологии импульсного распыления материалов.

4.2 Эмиссионные свойства плазмы сильноточного диффузного разряда и их использование в технологии, ион-но-стимулированного травления материалов—

Интенсивное исследование разрядов низкого давления в поперечном магнитном поле связано с их широким использованием в магнетронных устройствах технологического назначения, ускорителях плазмы с замкнутым дрейфом электронов, в качестве плазменных эмиттеров для электронных и ионных инжекторов.

Анализ литературных данных показывает, что свойства разряда в поперечном магнитном поле с замкнутым дрейфом электронов в области перехода от магне тронного разряда с растущей вольт-амперной характеристикой к дуговому разряду практически не изучены. Отсутствуют обоснованные экспериментальные и теоретические данные, позволяющие определить предельные режимы магнетронного разряда в которых функционирует большинство технологических устройств- Исследование мощных импульсных разрядов, используемых для генерации плотной однородной плазмы, указывает на возможность существования устойчивых форм разряда в магнитном поле, не переходящих в контрагирован-ную фазу при значительных величинах тока, обычно соответствующих дуговой области вольт-амперной характеристики таких разрядов.

Цель работы:

Исследование вольт-амперных характеристик и областей существования сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации.

Определение локальных характеристик плазмы указанных форм разряда.

Исследование возможности использования плазмы сильноточного разряда для генерации плотных плазменных образований и интенсивных потоков заряженных частиц.

Научная новизна и практическая значимость работы:

В процессе проведения работы были исследованы области существования и режимы сильноточных форд квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации.

Обнаружена новая стабильная форма квазистационарного разряда в поперечном магнитном поле, являющаяся промежуточной стадией перехода от магнетронного разряда в дуговой (сильноточный диффузный режим) и имеющая следующие основные характеристики: напряжение горения 2*100 В, время существования до нескольких миллисекунд, диапазон Э токов от 10 А до 2 10 А. Предложена качественная модель, поясняющая возможный механизм возникновения и существования указанной формы разряда.

Установлено существование сильноточной высоковольтной формы квазистационарного магнетронного разряда (сильноточный магнетронный режим), отличающейся высоким напряжением горения (до 1200 В) в сочетании с большой плотностью катодного тока (до 25 А/см2). Длительность существования этой формы разряда может превышать 20 мс.

Показана возможность получения плазменных образований плотностью до 1.5 10 см в объеме до 1000 см , обеспечивающих эмиссию ионного пучка плотностью свыше 10 А/см с энергией до 100 эВ.

Показана возможность интенсивного катодного распыления и создания потоков частиц распыленного материала с высокой плотностью.

Полученные результаты использованы:

- В новой плазменной технологии ионно-стимулированного травления и создании плазмохимического реактора для ускоренного травления слоев (НПО Субмикрон)

- В технологии импульсного распыления материалов (НПО Энерго-маш г. Самара)

- При нанесении бездефектных покрытий на нетермостойкие сцин-тилляционные датчики ионизирующих излучений и особо тонкие пленки (совместно МШ и МВД "Дифферент" г. Минск).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Результаты экспериментальных исследований сильноточных форм квазистационарного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации: а. области существования и режимы двух форм разряда: б. зависимости вольт-амперных характеристик от давления, величины индукции магнитного поля, рода газа, материа- ; ла электродов, вида разрядного устройства. в. качественная модель, поясняющая возможный механизм возникновения и существования сильноточной диффузной формы разряда.

2. Метод импульсной зондовой диагностики плотной плазмы.

3. Результаты исследований параметров плазмы сильноточного квазистационарного диффузного режима разряда в слабо неоднородном магнитном поле.

Основные результаты опубликованы в работах [94*104].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведены экспериментальные исследованния квазистационар ного разряда низкого давления в магнитных полях различной конфигурации. Определены области существования и режимы двух сильноточных форм разряда.

2. Обнаружена новая стабильная форма квазистационарного разряда в поперечном магнитном поле, являющаяся промежуточной стадией перехода от магнетронного разряда в дуговой и имеющая следующие основные характеристики: напряжение горения ~С00 В, время существования до нескольких миллисекунд, диапазон токов от 10 до 2 I03 А. Предложена качественная модель пэясняющая возможный механизм возникновения и существования указанной формы разряда.

3. Установлено существование сильноточных высоковольтных режимов квазистационарного магнетронного разряда, отличающихся высоким напряжением горения и длительностью до 20 мс в сочетании с 9 большой плотностью катодного тока (до 25 А/см ).

4. Разработана импульсная зондовая диагностика для измерения ts -ч параметров плазмы плотностью до 10 см .

5. Показана возможность получения плазменных образований плот

TR О ностью до 1.5 10 см в объеме свыше 100 см' , обеспечивающих 2 эмиссию ионного пучка плотностью свыше 10 А/см с энергией до 100 эВ.

6. Показана возможность интенсивного катодного распыления и создания потоков частиц распыленного материала с высокой плотностью.

1. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Л.ГТЭИ 1952.т.1.

2. Perming F.M. "Die glimmentadung bei niedrigem (truck swischen koaxialen sylinderen in einem axialen magnetfelde", Physica, 1936, y.3, N9, pp.873-894.

3. Somervile J.M. "Sparking potentials In a transverse magnetic field", Proc. Phys. Soc., 1952, v.65., N8, p.620-628.

4. Haefer R. "Die zundsparmung von gasentladungen unter dem einfluss eines transversalen magnetfeld in druckbereich von 10 bis 10-8 torr", Acta Physica Austriaca, 1953, 7, pp.52-90

5. Penning F.M. "Eln neues manometer niedrige gasdrucke insbesondere swischen 10~3 und 10~5 mm." Physica, 1937. v4 Шpp 71-74.

6. Haefer R. "Uber den mechanismus der zundung einerelektrischen gasentladung unter der einwirkung eines1 —яtransversalen magnetfeldes in druckbereich 10 bis 10 torr", Acta Physica Austriaca, 1953, 7, pp.251-278.

7. Redhead P.A. "The Tovmsend discharge movement in a coaxial diode with axial magnetic field ", Canadian Journal of Physics, 1958, 36, pp.255-270.

8. Смирницкая Г.В., Рейхрудель Э.М. "О кинетике электронов в магнитном полн при низких давлениях", Радиотехника и электроника. 1957, N10, стр.1303.

9. Плазменные ускорители, (под общ. ред. Л. А. Арцимовича и др) М. Машиностроение, 1973

10. Морозов А.И., Кислов А.Я., Зубков И.П. Сильноточный плазменный ускоритель с замкнутым электронным дрейфом. Письма в ЖТФ, 1968, т.7, 7, стр. 224-227

11. Плазменные ускорителии ионные инжекторы, под ред. Н.Л. Козлова, A.M. Морозова Москва, Наука, 1984.

12. Жданов В.М., Карчевский A.M., Луковников A.M., Потанин Е.П. "О роли центробежного и ионных механизмов разделения в плазменной центрифуге со скрещенными полями".,ЖТФ 1982, т.52 вып.6, стр.1093-1098.

13. Болдырев В.Р., Полуэктов Н.П. "Экспериментальное исследование импульсной плазменной центрифуги" в кн. "Неравновесные процессы в одно- и двухфазных системах" Москва, 1981, стр.63-67.

14. Крейндель Ю.Е. "Плазменные электронные источники на основе отражательного разряда с полым катодом" в кн. "Разработка и применение источников интенсивных электронных пучков" Новосибирск, 1976, стр. 130-140.

15. Груздев В.А., Крейндель Ю.Е. Троян О.Е. "Инициирование разрядов низкого давления с полым катодом в генераторах плазмы для ПИЭЛ." "Источники электронов с плазменным эмиттером" Новосибирск 1983, стр. 5-14.

16. Никитинский В.А., Журавлев Б.И., Стогний А.И. Ткаченко А.Б. "Эмиссионные свойства самостоятельного контрагировэнного разряда с замкнутым дрейфом электронов" Материалы V симпозиума по ненакаливаемым катодам. 1985. стр.177-179.

17. Schumacher R.W., Harvey R.J. "Crossatron modulator switch" VI IEEE Power Modulator Simposium, Arlington, VA1984), pp.139-152.

18. Schumacher R.W., Harvey R.J. "The crossatron modulator switch: an efficient, long-life component for pulsed-power systems" V IEEE Pulsed Power Conference* Arlington, VA (1984), pp.250-253

19. Бельченко Ю.М., Димов Г.И., Дудников В.Г. "Получение интенсивного пучка Н~ ионов из разряда в скрещенных полях". ЖТФ. 1973, т.43 N8, стр.1720-1725.

20. Mullaly I.R. "Crossed field discharge device for high rate sputtering" Reseach Develop. 1971, N2, pp. 40-44.

21. Thornton I.A. "Magnetron sputtering: basis physics and application to cylindrical magnetrons" J. Vac. Technol., 1978, v.15 N2, pp. 171-177.

22. Robert K. Waits "Planar magnetron sputtering" J. Vac. Sci. Technol., 1978, v. 15, N2, pp.179-187.

23. Минайчев B.E., Одиноков В.В., Тюфаева Г.П. "Магнетронные распылительные устройства (магратроны)", Обзоры по электронной технике, сер.7, вып.8(659), ЦНИИЭлектроника, Москва, 1979.

24. Данилин Б.С., Сырчин В.К. "Магнетронные распылительные системы", М. Радио и Связь 1982.

25. Wasa К, Hayakawa S "Some features of magnetron sputtering", Thin Solid Films 1978 , 52, N1, pp. 31-43.

26. Catode sputtering. Leybold-Heraeus. G.M.B.H. 12-100. 1/2, 10.11.81. BNS, FRG. Проспект фирмы.

27. Марахтанов M.K. "Применение в технике ускорителей плазмы магнетронного типа" в кн. "Плазменные ускорители и ионные инжекторы" М. Наука 1984, стр. 264-268.

28. Грановский B.JL //Электрический ток в газах. М. Наука.1971.

29. Кервалишвили Н.А., Жаринов А.В. "Характеристики разряда низкого давления в поперечном магнитном поле.",ЖТФ 1965, т.35 вып.12, стр.2194-2201.

30. Кервалишвили Н.А. "Влияние ориентации анода на характеристики разряда низкого давления в поперечном магнитном поле.", ЖТФ 1968, т.38 вып.4, стр.637-645.

31. Кервалишвили Н.А., Кортхонджия В.П. "О механизме разряда низкого давления в поперечном магнитном поле.",

32. ЖТФ 1973, т.43 вып.9, стр.1905-1909.

33. Кервалишвили Н.А., Кортхонджия В.П. "Особенности разряда низкого давления в скрещенных ЕхН полях в магнетроне и ячейке Пеннинга", ЖТФ 1975, т.45 вып.12, стр.2557-2567.

34. Vossen J.L., Kern W. "Thin film processes", Academies New York, 1978, ch. II-2, II-4.

35. Maniv S., Westwood W.D. "Discharge characteristics for magnetron sputtering of A1 in Ar and Ar/09 mixtures", J. Vac. Sci. Technol., 1980, 17(3), pp.743-751.

36. Данилин B.C., Неволин В.К., Сырчин В.К. "Исследования разряда в магнетронных системах ионного распыления." Электронная техника, 1977, сер.З, в.3(69), стр.37-43.

37. Владимиров В.В., Габович М.Д., Проценко И.М., Порицкий В.Я., Ткаченко Л.Н. "Вольт-амперные характеристики газомагнетрона в условиях интенсивного катодного распыления", Физика плазмы, 1981., т.7, вып.1, стр.205-212.

38. Барченко В.Т., Потсар А.А., Ширшова Н.П. "Исследование разряда с полым катодом в неоднородном магнитном поле", Известия

39. ЛЭТИ, 1978, N273, стр.84-88.

40. Ткаченко В.М. "Разряд в полом катоде в магнитном поле" ЖТФ 1972, вып.З.

41. Sen S.N., Gupta R.N. "Variation of discharge current in transverse magnetic field in a glow discharge", J. Appl. Phys. 1971, v. 4., pp,510-517.

42. Fukumura Т., Takamoto T. "Discharge characteristics in the crossed fields", Technol. Repts. Kansai Univ., 1980, N21, pp.63-74.

43. Мойжес Б,Я., Немчинский В.А. "Влияние поперечного магнитного поля на катодный слой тлеющего разряда", ЖТФ 1990,т.60 вып.4, стр.83-87.

44. Калашников В.К., Ким В. "Разряд в магнетронной распылительной системе", Физика плазмы, 1981., т.17, вып.З, стр.ЮОЗ-ЮП.

45. H.Fujita, S.Yagura, H.Ucno, M.Nagano Plasma production with ds discharge planar magnetron divice for thin film preparation. J.Phis.В.: Appl.Phis. 19(1986), pp 1699+1706.

46. S.M.Rossnagel, H.R.Kaufman. Langmiir probe characterization of magnetron operation. J.Vac.Sci.Technol. A4, 3, PT2(0986).

47. Petrov J., Orlinov V., Ivanov J., Kourtev J. "Electrostatic probe measurements in the glow discharge plasma of a d.c. magnetron sputtering system", Contrib. Plasma Phys. 28(1988), 2, pp.157-167.

48. Wendt A.E., Liberman M.A. "Spatial structure of a planar magnetron discharge", J. Vac. Sci. Technol. A8(2), Маг/Apr 1990.

49. CzecaJ D., Hollmann E.K., Kozirev A.V., Volpyas V.A.,

50. Zaytsev A.G. "Ion energies at the cathode of the planar magnetron sputtering discharge", J. Appl. Phys. A49(1989), pp.269-272.

51. Tanlzuka N. "Analysis of magnetron ion sources and pig ion sources", Nuclear Instruments and Metods In Physics Research B37/38 (1989), pp.189-193.

52. Королев JI.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Зондовое исследование структуры стационарного разряда в поперечном магнитном поле. В сб. Диагностические методы в плазменных исследованиях. М. Энергоатомиздат 1983 стр 36

53. Королев Л.В., Павлюченко Д.И., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Исследование пробоя в газах в поперечном, слабо неоднородном поле. В сб. Физика газоразрядной плазмы. М. Энергоатомиздат 1984 стр. 12

54. Королев Л.В., Пятнова Н.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Влияние поперечного магнитного поля на резкими стационарного разряда.В сб. Физика газоразрядной плазмы. М. Энергоатомиздат 1984 стр. 25

55. Pavelescu G., Balaceanu М., Popovici С. "Influence of а magnetic field on the cathode foil space In a discharge with a cylindrical hollow cathode", J. Appl. Phys. D49(1983), pp.2205-2211.

56. Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Аномальное возрастание тока разряда низкого давления в поперечном магнитном поле. Всесоюзный семинар "Применение электронной и ионной технологии в промышленности." г.Киев, 1986.

57. Оке Е.М., Чагин А.А. "Эмиссионные свойства плазмы сверхплотного тлеющего разряда, возбуждаемого в скрещенных ЕхНполях", ЖТФ, 1991., т.61., вып.6, с.204-206.

58. А.В.Аржанников, В.С.Бурмасов, Л.Н.Вячеславов, В.С.Койдан. Получение плотного плазменного столба в сильном магнитном поле и диагностика его лазерными методами. Физика плазмы т.4, стр.175, 1984.

59. А.В.Аржанников, А.В.Бурдаков, П.П.Дейнули Получение плотного плазменного столба в сильном магнитном поле. Физика плазмы т.4, стр.1133, 1978.

60. Абрамович Л.Ю., Клярфельд Б.Н., Настич Ю.Н. "Тлеющий разряд большой плотности тока", VII Международная Конференция по Явлениям в Ионизованных Газах (ICFIG), Белград, 1965, т.1, стр. 342-345.

61. Абрамович Л.Ю., Гомзин В.А., Клярфельд Б.Н., Настич Ю.Н. "Сильноточный тлеющий разряд с полым и плоским катодом", IX Международная Конференция по Явлениям в Ионизованных Газах (ICPIG), Бухарест, 1969, стр.163.

62. Абрамович Л.Ю., Клярфельд Б.Н., Настич Ю.Н. "Коэффициент эффективности плазмы сверхплотного тлеющего разряда", ЖТФ, 1969., т.37., вып.7, с.1251-1255.

63. Мазе Н., Tanabe Т., Ikehata Т. "Superdense hollow cathode glow discharge and Its aplication to ion sources", Nuclear Instruments and Metods in Physics Research B37/38 (1989), pp. 120-123.

64. Глазунов B.H., Гречаный В.Г., Метель А.С. "Инжектор квазистационарного режима с плазменным эмиттером электронов", ПТЭ, 1984, N2, с.146-148.

65. Метель А.С. "Особенности установления квазистационарного состояния сильноточного тлеющего разряда с полым катодомпри пониженных давлениях газа", ЖТФ, 1986., т.56., вып.12, с.2329-12339.

66. Рыбалов С.В. "Экспериментальное исследование некоторых характеристик электрического разряда в скрещенных электрическом и магнитном полях с замкнутым дрейфом электронов II. Квазистационарный разряд." Физика плазмы, 1983, том 9 вып.З, стр.618-627.

67. Тюрюканов П.М., Фетисов И.К., Никольский А.Д. "Свойства импульсного разряда в поперечном аксиально- симметричном магнитном поле", ЖТФ 1981, т.51 вып.Ю стр.2028-2031.

68. Никольский А.Д., Тюрюканов П.М., Фетисов И.К. Свойства высоковольтного разряда в поперечном сильно-неоднородном магнитном поле. В сб. Физика газоразрядной плазмы. М. Энергоатомиздат 1984 стр. 32

69. Никольский А.Д., Тюрюканов П.М., Фетисов И.К., Толстой И.Н. "Характеристики импульсного разряда низкого давления в поперечном магнитном поле", Физика плазмы, 1982, том 8 вып.6, стр. 1220-1227

70. Janes G.S., Lowder R.S. "Anormal electron diffusion and ion acceleration in low-density plasma", Phys. Fluids, 1966, v.9, N5, pp.1115-1123.

71. Жаринов А.В., Попов КЗ.С. "Основы теории ускорителя с замкнутым холловским током и анодным слоем", II Всесоюзная конференция по плазменным ускорителям. Минск, 1973, с.146-148.

72. Кудрявцев А.А., Скребов В.Н. "Ионизационная релаксация в плазме импульсного разряда инертных газов",

73. ЖТФ 1983, т.53 вып.1 стр.53-61

74. Александров H.JI., Кончаков A.M., Сон Э.Е. "Влияниеэлектро»-электронных столкновений на кинетические коэффициенты электронов в плазме инертных газов", ЖТФ 1980, т.50 вып.З стр.481-485

75. Александров Н.Л. и др. "Диффузия электронов в слабоионизованной плазме во внешних полях", Физика плазмы, 1983, том 9, стр. 1068

76. Смирнов Б.М. "Ионы и возбувденные атомы в плазме", М. Атомиздат. 1974.

77. Райзер Ю.П. "Физика газового разряда", М. Наука, 1987.

78. Козырев А.В., Королев Ю.Д., Месяц Г.А. "Автоэмиссионные процессы перехода от тлеющего разряда к дуговому", ЖТФ 1982, т.57

79. Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. "Импульсный электрический разряд в вакууме", Новосибирск. Наука. 1984.

80. Королев Ю.Д., Месяц Г.А." Автоэмиссионные процессы в газовом разряде", Новосибирск. Наука. 1982.

81. Volkov А.V., Kozyrev A.V., Korolev Y.D. Vacuum arc cathode process influenced by the local maximum potential. I.С.P.I.G.-XIX, 1989. 71. pp.114-115.

82. Акишев Ю.С., Напартович А.П., Перетятько П.И., Трушкин Н.И. "Приэлектродные области тлеющего разряда и нормальная плотность тока на аноде", ТВТ 1980, т.18, вып.4 с.873.

83. Акишев Ю.С., Двуреченский С.В., Напартович А.П., Пашкин С.В., Трушкин Н.И. "Исследование плазменного столба и прианодной области продольного разряда в азоте и воздухе", ТВТ 1982, т.20, вып.1 с.30-37.

84. Акишев Ю.С., Напартович А.П., Пашкин С.В., Пономаренко В.В., Соколов Н.А., Трушкин Н.И. "Влияние состояния поверхностиэлектродов на образование катодных и анодных пятен", ТВТ 1984, т.22, вып.2 с.201-207.

85. Акишев Ю.С., Напартович А.П., Пономаренко В.В., Трушкин Н.И. "Исследование преддугового катодного пятна в стационарном тлеющем разряде" ЖТФ 1985, т.55 вып.4 стр.655-663

86. Козлов. Электрический зонд в плазме. М. Наука 1967.

87. Великоцкий В.Л., Савелов А.С., Тельковский В.Г. "Двух-модовый лазерный интерферометр для диагностики плазмы", В сб. Диагностические методы в плазменных исследованиях. М. Энергоатомиздат 1983 стр 3-12

88. Мостовой И.Я., Никулин Е.С., Савелов А.С. "Лазерный интерферометр на двух длинах волн для измерения плотности квазистационарной плазмы", В сб. Диагностические методы в плазменных исследованиях. М. Энергоатомиздат 1983 стр 12-27

89. Желтухин А.А., Михеев Ю.Е., Никулин Е.С., Савелов А.С.-Лазерный интерферометр для измерения электронной плотности в плазмохимических аппаратах./ В сб. "Труды ГИАП",М.,1985,с.61-68.

90. Савелов А.С., Вовченко Е.Д., Башутин О.А. "Трехзеркаль-ный лазерный интерферометр для диагностики плазмы на крупномасштабных плазменных установках", Тезисы докладов VI Совещания по диагностике высокотемпературной плазмы., С-Петербург, 1993, с.61-65

91. Диагностика термоядерной плазмы. Под ред. С.Ю.Лукьянова , Энергоатомиздат, 1985.

92. Пятницкий Л.Н. Лазерная диагностика плазмы. М., Атом-издат, 1976.

93. Кузнецов Э.И., Щеглов Д.А. Методы диагностики высокотемпературной плазмы. М., Атомиздат, 1980.

94. Пирс У.Д. Получение и исследование высокотемпературной плазмы. М., Изд-во иностр. лит., 1962.

95. Миронов Б.П. и др. Диагностика плазмы. Вып.З, М., Атомиздат, 1973.

96. В.А.Рожанский, Л.Д.Цендин.//Столкновительный перенос в частично ионизованной плазме.// М. Энергоатомиздат, 1988.

97. Фетисов И.К., Ходаченко Г.В., Мозгрин Д.В. и др."Исследование возможности создания технологического реактора на основе разрядов в магнитных полях сложной конфигурации для ускоренного травления слоев", Отчет по теме N89-3-021-396, М. 1990, 99 стр.

98. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Квазистационарные диффузионно-объемные разряды в магнитном поле. Тезисы докладов V Всесоюзной конференции по физике газового разряда, г. Омск, 1990, т.2, стр. 59-61.

99. Fetisov I.К., Khodachenko G.V., Mozgrln D.V. Quasy stationary high current formes of low pressure discharge In magnetic field. I.C.P.I.G.-XX, Piza 1991. v2. pp.476-478.

100. Fetisov I.K., Khodachenko G.V., Korolev L.V., Mozgrin D.V., Uahakov A.C., Vovchenko E.D. "Investigation of plasma dynamics and post-discharge processes in the pulse arc at atmospheric pressure", I.C.P.I.G.-XX, Piza 1991. v2. pp.1327-1328

101. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. Импульсные высоковольтные режимы разряда низкого давления в магнитном поле. Тезисы докладов VI Конференции по физике газового разряда. Кагюнь,.-: 23-25 июня 1992 г., часть 2, стр 192-193.

102. Галперин В.А., Мозгрин Д.В., Невзоров П.И., Фетисов И.К., Шелыхманов Е.Ф., Ходаченко Г.В. "Способ плазменного травления тонких пленок", патент N5045678 от 29.04.92.

103. Мозгрин Д.В., Фетисов И.К., Ходаченко Г.В. "Способ напыления пленок." Заявка на получение Российского патента N93032063 от 7.07.93.