Физико-химические процессы в емкостных высокочастотных и барьерном разрядах и их электрические и оптические характеристики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

На правах рукописи

Автаева Светлана Владимирович

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЕМКОСТНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ И БАРЬЕРНОМ РАЗРЯДАХ И ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

01.04.08 - физика плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Ш-Л-

005013948

1 2 МАР ті

Бишкек 2011

005013948

Работа выполнена на кафедре физики и микроэлектроники ГОУВПО Кыргызско-Российский Славянский университет

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

член корреспондент HAH KP, доктор физико-математических наук, профессор Джоомарт Каипович Оторбаев

доктор физико-математических наук, профессор, ИНХС РАН, заведующий лабораторией

Юрий Анатольевич Лебедев

доктор физико-математических наук, ФТИАН, ведущий научный сотрудник Константин Васильевич Руденко

доктор физико-математических наук, профессор, Физический факультет МГУ, профессор Валерий Михайлович Шибков

Учреждение Российской академии наук Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН

Защита состоится «19» апреля 2012 года в 15-30 на заседании диссертационного совета Д 501.001.66 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2, Физический факультет МГУ, ауд. СФА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан «.¿¿у> ^e^pg/і й 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета Д 501.001.66, к.ф.-м.н. // H.H. Карташов

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Работа посвящена исследованию емкостных высокочастотных и барьерного разрядов. Особое внимание в работе уделено изучению параметров частиц и физико-химических процессов в плазме, влиянию этих процессов на характеристики разрядов. Для изучения ВЧЕ разрядов в основном используются экспериментальные методы исследования; особое внимание уделяется обоснованию применения спектральных методов. Барьерные разряды исследуются численными методами; большое внимание уделяется разработке моделей барьерных разрядов.

Актуальность темы

Неравновесные газовые разряды в последние десятилетия привлекают огромный интерес исследователей, что связано с широким кругом их индустриальных приложений.

Емкостные ВЧ разряды работающие на частоте 13.56 МГц были первыми, используемыми в технологиях плазменной обработки (плазменного травления) [1 -4*]. Однако их неспособность создавать плазму высокой плотности при низких давлениях газа и разделять функции генерации плазмы и ускорения ионов ограничили их применение и привели в начале 90-х годов к появлению источников с индуктивной ВЧ плазмой.

Плазменные реакторы, основанные на индуктивных ВЧ разрядах могут обеспечивать высокие плотности плазмы при низких давлениях газа и независимо контролировать плотность (ионного потока) и энергию ионов [5 -7 ]. Однако применение индуктивных ВЧ разрядов в коммерческих реакторах для плазменной обработки показало их существенные ограничения. Сюда можно отнести неспособность работать в индуктивной моде с низкой плотностью плазмы (л«10псм~3) и малой длиной разрядного промежутка, значительные радиальные и азимутальные неоднородности [8*].

Другим направлением, развиваемым в начале 90-х годов, было использование магнитного поля для улучшения характеристик реактивного ионного травления (РИТ) в ВЧЕ разрядах. РИТ часто приводит к нежелательным радиационным повреждениям и/или загрязнениям поверхности, которые должны впоследствии удаляться. ВЧЕ разряды в магнитном поле позволяют получить более высокие скорости травления и малые энергии бомбардировки ионов, что приводит к снижению количества повреждений и уменьшает потребность в их отжиге. Использование магнитного поля в разрядах в смесях газов может приводить к пространственному разделению компонент смеси [9*]. К началу данной работы лишь небольшое число работ было посвящено изучению фундаментальных свойств ВЧЕ разрядов в магнитном поле [10*—13*].

Основным преимуществом реактивного ионного травления, является потенциальная возможность прецизионного анизотропного травления

материала в направлении, перпендикулярном его поверхности. Широко применяемое в промышленности в начале 90-х годов травление в фторсодержащей плазме СР4 или СР4-02 (БР6, СШз и др.) при отсутствии каких-либо кристаллографических эффектов происходит изотропно с одинаковой скоростью по всем направлениям. Анизотропное травление стимулируют бомбардировкой положительными ионами. Однако при больших концентрациях атомарного фтора Р (1014-Ч015 см'3) в плазме ионное ускорение процесса травления не исключает спонтанного травления под маску и не обеспечивает необходимой в задачах субмикронной технологии анизотропии травления. В связи с этим было предложено использовать в качестве травителей менее химически активные галогены. Так в работах [14*, 15*] была продемонстрирована возможность анизотропного травления кремния в плазме трифторбромметана (СР3Вг). Однако к началу работ, представленных в данной диссертации, внутренние параметры СР3Вг плазмы, химические реакции и частицы, ответственные за процесс травления кремния в СР3Вг плазме не были изучены.

Наряду с травлением полупроводниковых структур ВЧЕ разряды используют для осаждения тонких аморфных гидрогенизированных углеродных пленок, часто называемых алмазоподобными. Они обладают уникальными свойствами, такими как высокие твердость, электрическая прочность, химическая стойкость, прозрачность в видимой области спектра, и используются в качестве диэлектрических и защитных слоев, в том числе в микроэлектронике [16*]. При плазменном осаждении алмазопо-добных пленок часто используются смеси метана с водородом и инертными газами. Несмотря на активные исследования метансодержащей плазмы [17*—19*], параметры химически активных частиц, физико-химические процессы протекающие в плазме и на поверхности к началу работы над диссертацией оставались слабо изученными. Разработка методов контроля и изучение параметров метансодержащей плазмы представляют практический интерес для понимания механизмов формирования ал-мазоподобных пленок и оптимизации условий их осаждения.

Прогресс в разработке источников плазмы для изготовления полупроводниковых структур требует знания параметров плазмы этих источников. Экспериментальное исследование параметров и физико-химических процессов в химически активной плазме представляет собой чрезвычайно трудную задачу. Методы контактной диагностики неравновесной плазмы разработаны авторами [20*]. Методы мониторинга параметров плазмы в реакторах для плазменного травления активно развивались в последнем десятилетии [21*].

Барьерные разряды (БР) обеспечивают эффективные технологии для получения неравновесной плазмы в газах атмосферного давления. Свойства БР привели к большому количеству индустриальных приложений барьерных разрядов, таких как генерация озона, модификация поверхностей, оса-

ждение покрытий, контроль загрязнений, стерилизация и дезинфекция, С02-лазеры, эксилампы и плазменные дисплейные панели (ПДП) [22*- 24*].

Эксимерные лампы (эксилампы) - относительно недавно появившийся класс источников спонтанного УФ- и ВУФ- излучения, в которых используется неравновесное излучение эксимерных Или эксиплексных молекул [25*, 26*]. В отличие от люминесцентных и тепловых источников УФ и ВУФ излучения, до 80% общей мощности излучения эксилампы может быть сосредоточено в узкой (не более 10 нм на полувысоте) полосе соответствующей молекулы. При этом удельные мощности излучения превышают величины, характерные для ламп низкого давления на резонансных переходах атомов. К числу наиболее изученных и востребованных относятся эксилампы на переходах димера ксенона Хе \ (Х=172 нм).

К началу исследования барьерных разрядов в рамках диссертационной работы как отечественными, так и зарубежными группами был проведен цикл работ по созданию, исследованию и применению экси-ламп [27*—29*]. Однако многообразие возможных условий возбуждения эксиламп, влияние на их выходные характеристики многих, часто взаимозависимых, факторов существенно осложняют создание эксиламп с необходимыми для практических применений выходными параметрами [30*]. Дальнейшее совершенствование эксиламп актуально в связи с возрастающими потребностями науки и техники в мощных и недорогих источниках УФ и ВУФ излучения.

Плазменные дисплейные панели (ПДП) представляют собой матрицы субмиллиметровых флуоресцентных ламп, сложным образом контролируемых электронными драйверами [31*, 32*]. Каждый элемент изображения (пиксель) ПДП состоит из трех элементарных разрядных ячеек, излучающих ультрафиолетовое (УФ) излучение. УФ излучение с помощью люминофоров преобразуется в видимый свет трех цветов. Плазма в каждой ячейке ПДП переменного тока генерируется барьерным разрядом, горящем в тлеющем режиме в смеси инертных газов. Типичное давление составляет 500 Тор в газоразрядном зазоре 100 мкм. В качестве переменного напряжения используется прямоугольный сигнал частотой порядка 100 кГц и временем нарастания 200-300 не. Во включенном состоянии через разрядную ячейку каждые полпериода проходит импульс тока длительностью менее 100 не.

Несмотря на ряд прекрасных характеристик, излучательная эффективность ПДП переменного тока остается низкой по сравнению с электронно-лучевыми трубками (ниже ~в 3 раза) и требует улучшения [31*]. Существенной частью улучшения технологии ПДП является понимание основных физических процессов динамики плазмы, распределения энергии электронов и взаимодействия плазмы с поверхностью. Малые размеры ПДП ячеек и короткие времена горения разряда делают экспериментальную диагностику очень сложной.

Несмотря на сложность экспериментальных исследований, в последние годы была проведена оптическая диагностика плазмы в ПДП ячейках. Наряду с этими исследованиями сообщалось об измерениях свойств макроскопических ячеек ПДП ('макроячеек') [33*, 34*]. Макроячейки представляют собой разрядные ячейки, геометрия которых похожа на геометрию реальных ячеек ПДП, однако их размеры на 1-2 порядка больше. Макроячейки являются очень полезным инструментом для изучения разрядов в ПДП ячейках, поскольку диагностика разряда в макроячейке существенно проще, чем разряда в реальных ячейках, и в связи с тем, что конструкция электродов и геометрия могут легко быть изменены. Предполагается, что при масштабировании ячеек сохраняется подобие разрядов и физика БР в макроячейках остается такой же, как и в реальных ячейках. Однако исследования выполнения законов подобия в БР к началу данной работы проведено не было.

Сложившиеся на основе экспериментальных данных представления о структуре, свойствах и динамике возникновения и погасания разряда между диэлектрическими барьерами могут быть значительно расширены и уточнены с помощью метода численного моделирования. Численное моделирование характеристик является перспективным методом оптимизации параметров эксиламп и ячеек ПДП, позволяя определить условия достижения максимальной излучательной эффективности при требуемой величине мощности излучения в заданном интервале длин волн. К началу данного исследования был разработан ряд гидродинамических моделей БР в ксеноне (эксилампы) [35*—38*] и в смесях инертных газов (ячейки ПДП) [39*—42*], а также аналитические [43*], электротехнические [44*] и кинетические модели [45*, 46*].

ГД модели барьерного разряда основаны на уравнениях газовой динамики (уравнениях непрерывности в диффузионно-дрейфовом приближении) для электронов, ионов и возбужденных атомов (молекул), связанных с уравнением Пуассона для электрического поля. Была продемонстрирована способность ГД моделей успешно моделировать фундаментальные процессы, имеющие место в эксилампах и ПДП ячейках, исходя из основополагающих принципов газовой электроники. В то же время систематические параметрические исследования излучательных характеристик ксеноновых эксиламп на момент начала данной работы отсутствовали.

Таким образом, фундаментальной проблемой при улучшении характеристик процессов и приборов, использующих ВЧЕ и барьерные разряды, является недостаток информации о протекающих в них физко-химических процессах и их влиянии на характеристики разрядов. В связи с этим, исследование физико-химических процессов в емкостных высокочастотных и барьерных разрядах является своевременным и актуальным как для улучшения существующих, так и для разработки принципиально новых технологий и приборов, основанных на их использовании.

Цель и задачи диссертационной работы

Целью работы было экспериментальное и теоретическое исследование физико-химических процессов в неравновесной плазме емкостных высокочастотных и барьерного разрядов и их электрических и оптических характеристик.

Достижение цели работы предполагало решение следующих задач:

- Создание диагностического комплекса для исследования электрических и оптических характеристик плазмы ВЧЕ разрядов.

- Обоснование спектральных методов диагностики галоген- и метансо-держащей плазмы.

- Экспериментальное исследование электрических и оптических характеристик и внутренних параметров традиционного и активированного магнитным полем ВЧЕ разрядов в аргоне, трифторбромметане и метане.

- Моделирование плазмохимических процессов и расчет состава плазмы ВЧЕ разряда в СР3Вг.

- Разработку одномерных гидродинамических моделей БР в ксеноне и смесях ксенона с неоном.

- Численное исследование влияния физико-химических процессов в барьерном разряде в ксеноне и смесях ксенона с неоном на электрические и оптические характеристики разряда.

- Масштабирование барьерных разрядов.

Методы исследований

При исследовании ВЧЕ разрядов использовались экспериментальные и численные методы, исследование барьерных разрядов проводилось расчетным путем. Для экспериментального измерения параметров плазмы использовались электротехнический, термопарный, зондовый и спектральные методы. Зондовые измерения осуществлялись с помощью двойного Ленгмюровского зонда с использованием стандартных схемы и методики обработки ВАХ зонда. Применение спектральных методов основывалось на использовании относительных интенсивностей спектральных линий и молекулярных полос, измеряемых с помощью современного спектрального оборудования. Использование конкретных спектральных методик измерения параметров плазмы обосновывалось с помощью кинетического анализа. Для численного исследования параметров плазмы использовались нольмерные кинетические и одномерные гидродинамические модели. Для моделирования параметров электронной компоненты плазмы решалось кинетическое уравнение Больцмана в двучленном приближении.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты измерений и расчетов внутренних параметров ВЧЕ разрядов в аргоне и СР3Вг. Модель плазмохимических процессов и результаты расчета состава плазмы ВЧЕ разряда в СР3Вг.

2. Методы и результаты исследований концентраций атомарного и молекулярного водорода, колебательных и вращательных температур молекул Н2 и радикалов СН*; представления о механизмах формирования атомов Н, молекул Н2 и радикалов СН* и их распределений по энергетическим уровням в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане и смесях метана с аргоном.

3. Закономерности влияния магнитного поля на электрические и оптические характеристики и внутренние параметры плазмы ВЧЕ разрядов.

4. Одномерная гидродинамическая модель БР в ксеноне; результаты численного исследования влияния параметров БР в ксеноне на его оптй-ческие характеристики. Анализ физико-химических процессов в БР разряде в ксеноне при формировании коротких импульсов тока.

5. Одномерная гидродинамическая модель БР в смеси Ые/Хе; результати численного исследования параметров БР в смеси 0.95Ме/0.05Хе. Масштабирование БР, законы преобразования для концентрации экси-мерных молекул и эффективности излучения при масштабировании БР в смеси Ке/Хе.

Достоверность защищаемых положений Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием метрологически поверенного оборудования, статистической обработкой экспериментальных данных, воспроизводимостью основных результатов измерений, тщательным обоснованием спектральных методов диагностики плазмы, использованием зарекомендовавших себя физических моделей и численных методов, тестированием разработанных программ, согласием экспериментальных и теоретических результатов и согласием с результатами других исследователей.

Новизна полученных результатов

1. Впервые спектральными методами измерены концентрации атомов Вг и Б в ВЧЕ разряде в СР3Вг с высоким пространственным разрешением. Показано, что концентрация атомов брома в десятки раз превышает концентрацию атомов фтора. Разработана кинетическая модель газофазных реакций в СБзВг плазме. Рассчитан состав СБ3Вг плазмы.

2. Впервые изучены характеристики ВЧЕ разряда в метане и смеси метана с аргоном в магнитном поле:

- Спектральными методами измерены концентрации атомов и молекул водорода, исследованы распределения молекул водорода и радикалов СН по колебательным и вращательным уровням энергии;

- Показано, что в смеси аргона с метаном (1-И0% СН4 + Аг) в диапазоне давлений 1-г 10 Па атомарный водород образуется в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с метастабильными атомами аргона: Агт + СЯ4 -> СЯ3 + я + Аг;

- Установлено, что в ВЧЕ разряде в метане реализуется неравновесное распределение атомов водорода по энергетическим уровням, к формированию которого приводит диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов водорода + е Н + Н .

3. Получены новые данные о влиянии параметров БР в ксеноне и физико-химических процессов в нем на формирование импульсов тока БР:

- Показано, что гидродинамические модели БР в ксеноне в приближениях локального электрического поля и локальной энергии электронов дают качественно близкую картину развития физических процессов;

- Показано, что в плазме БР в Хе быстрая конверсия ионов Хе2+ в Хе3+ и последующая диссоциативная рекомбинация приводят к быстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока, что влечет за собой появление второго (обычно более слабого) импульса тока на полупериод напряжения;

- Обнаружено явление стратификации энергии электронов при прохождении импульсов тока в БР в ксеноне;

- Показано, что рост перенапряжения приводит к появлению вслед за однопиковым режимом горения БР двух пикового режима и затем к умножению периода напряжения.

4. В результате систематических численных исследований получены новые данные о влиянии внешних параметров БР в ксеноне на его оптические характеристики.

5. Численно в рамках гидродинамической модели проведен анализ подобия БР в смеси 0.95№/0.05Хе. Впервые получены законы преобразования для эффективности ВУФ излучения атомов и эксимерных молекул в БР в смесях Ке/Хе. Показано, что теоретически полученные законы выполняются для излучения резонансных атомов и молекул ксенона, на излучение которых приходится большая часть излучения БР в смеси

0.95 N6/0.05 Хе.

Научная ценность и практическая значимость работы

1. Разработанная кинетическая модель газофазных реакций в ВЧЕ разряде в СР3Вг и результаты исследования абсолютных концентраций атомарных радикалов и расчета состава СРзВг-плазмы в дальнейшем могут

использоваться при разработке гидродинамических моделей ВЧЕ разряда в СР3Вг и представляют практическое значение для разработки технологий анизотропного травления кремния и его оксидов.

2. Полученные данные о концентрациях атомов и молекул водорода, распределениях молекул водорода и радикалов СН* по колебательным и вращательным уровням энергии, результаты анализа физико-химических процессов в ВЧЕ разряде в метане и смесх метана с аргоном могут использоваться при исследовании пяазмохимических механизмов формирования углеродсодержащих покрытий и роста наноструктур в ме-тансодержащей плазме и представляют практический интерес для разработки и оптимизации технологий, связанных с напылением углеродсодержащих пленок.

3. Выявленные закономерности влияния поперечного магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда могут быть использованы при разработке технологий травления и осаждения тонких пленок.

4. Созданная модель БР и полученные сведения о влиянии параметров БР в ксеноне на его характеристики позволяет оптимизировать параметры Хе2-эксиламп на практике. Результаты анализа физико-химических процессов в БР в ксеноне во время прохождения импульсов тока и в фазе послесвечения представляют интерес при изучении механизмов формирования филаментов в барьерном разряде и для разработки моделей БР в ксеноне.

5. В результате анализа в рамках ГД модели подобия барьерных разрядов в смеси 0.95№/0.05Хе получены законы преобразования для эффективности излучения, применимые для масштабирования БР при исследованиях и разработке ячеек плазменных дисплеев и эксиламп. Полученные законы могут использоваться для дальнейшего изучения роли разрешенных и запрещенных процессов в механизме протекания барьерных разрядов в инертных газах и их смесях.

Личный вклад автора

Диссертационная работа является результатом законченного цикла фундаментально-прикладных исследований неравновесной плазмы нестационарных газовых разрядов, проводимых автором в период с 1992 по 1995 гг. в лаборатории Спектроскопии плазмы НИЦ «Жалын» при Президиуме Академии наук КР и в период с 1996 по 2010 гг. в лаборатории Оптики и спектроскопии Кафедры физики и микроэлектроники Кыргызско-Российского Славянского университета.

На различных этапах работы исследования выполнялись совместно с коллегами, но при этом личный вклад автора является определяющим и состоит в выборе направления, участии в создании экспериментальных установок и диагностических комплексов, разработке программ для

управления автоматизированным комплексом регистрации спектров, выборе и обосновании спектральных методов, планировании и проведении основных экспериментальных исследований; разработке и участии в разработке кинетических схем плазмохимических процессов, гидродинамической модели БР, программ для решения кинетического уравнения Больцмана и расчета состава плазмы в рамках кинетической (OD) модели; проведении численных расчетов; анализе и интерпретации полученных данных; подготовке докладов и статей.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийской (с международным участием) конференции по физике низкотемпературной плазмы (ФНТП-2001, Петрозаводск, Россия, 2001); IV International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-4, Minsk, Belarus, 2003);

IV Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмо-химии (Иваново, Россия, 2005); III международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы, Казахстан, 2005); Международном семинаре «Проблемы моделирования и развития технологии получения керамики» (Бишкек, Кыргызстан, 2005); XXXIII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС. (Звенигород, Россия, 2006); XVI International Conference on Gas Discharges and their Applications (GD 2006, Xi'an, China, 2006); V International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-5, Minsk, Belarus, 2006); 18-th International Symposium on Plasma Chemistiy (Kyoto, Japan, 2007); IV международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы, Казахстан, 2007);

V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмо-химии (Иваново, Россия, 2008); 11-th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistiy (HAKONE XI, Oleron Island, France, 2008); 9-th International Conference "Atomic and Molecular Pulsed Lasers" (Tomsk, Russia, 2009); научных и научно-практических конференциях КРСУ, Бишкек, 1998-2010 гг., и на научных семинарах кафедры физики и микроэлектроники КРСУ.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 53 научных работы, включая 18 статей в журналах из списка ВАК и 1 монографию.

Структура и объем диссертации

Объем диссертации составляет 320 страниц, в ней представлены 113 рисунков и 22 таблицы, имеется 474 ссылки на литературные источники. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, 4-х приложений и списка литературы. Объем основного текста составляет 263 страницы.

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обосновывается актуальность исследования электрических и оптических характеристик высокочастотных емкостных (ВЧЕ) и барьерных разрядов, формирования представлений о протекающих в них физико-химических процессах и их связи с характеристиками разрядов. Сформулированы цель, научная новизна, научная и практическая значимость диссертационной работы, приводятся защищаемые положения.

Первая глава содержит анализ состояния исследований высокочастотных емкостных и барьерных разрядов. Даны общие сведения о высокочастотных емкостных и барьерных разрядах, их особенностях, характеристиках, методах моделирования. Рассмотрены основные области их применения и проблемы, связанные с применением ВЧЕ разрядов для травления и осаждения тонких твердых слоев и барьерных разрядов в качестве источников света в эксилампах и плазменных дисплейных панелях.

Во второй главе описывается экспериментальное оборудование, использовавшееся для изучения характеристик традиционного и активированного магнитным полем ВЧЕ разрядов.

Для исследования характеристик традиционного ВЧЕ разряда использовался ассиметричный высокочастотный реактор емкостного типа диодной конфигурации. Верхний электрод диаметром 140 мм был заземлен и соединен с алюминиевой цилиндрической вакуумной камерой, на нижний электрод диаметром 120 мм подавалось ВЧ напряжение через согласующее устройство. Расстояние между электродами составляло 40 мм. Камера откачивалась с помощью форвакуумного и диффузионного насосов. Параметры ВЧЕ разряда: частота 5.28 МГц, вводимая в разряд мощность 30-200 Вт, давление газа 1-10 Па, скорость расхода газа 0.15 млхПа/с.

Характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле исследовались в ВЧЕ реакторе магнетронного типа (рис. 1).

Рис. 1. Схема высокочастотного реактора: 1 - ВЧ электрод, 2 -разрядная камера, 3 - ВЧ генератор, 4 - согласующее устройство, 5 - электромагнитные катушки, 6 - диффузионный насос, 7 - форвакуумный насос, 8 - магнитные клапаны, 9 -датчики давления, 10-газовый баллон, 11 - игольчатый на-текатель, 12 - датчик расхода газа, 13 - кварцевое окно.

Разряд горел между центральным электродом и стенками цилиндрической разрядной камеры, которая была заземлена. ВЧ электрод, полый внутри, имел размеры 1.6x10x10 см и охлаждался с помощью масла. Диаметр рабочей камеры 30 см, высота 25 см. Две магнитные катушки создавали магнитное поле, направленное перпендикулярно ВЧ полю. Действующие параметры установки изменялись в пределах: частота изменения напряжения 13.56 МГц, мощность, подводимая к разряду, 80+300 Вт, индукция магнитного поля 0+200 Гс, давление рабочего газа/ смеси газов 0.1+ 10 Па. ВЧ мощность, подводимая к разряду, полностью вкладывалась в разряд при индукции магнитного поля ~50 Гс и выше.

Проходящая и отраженная ВЧ мощности измерялись рефлектометром. ВЧ напряжение разряда измерялось емкостным делителем напряжения и ВЧ- осциллографом. Постоянное напряжение самосмещения у нагруженного электрода выделялось ЬС-фильтром с низкой резонансной частотой. ВЧ ток измерялся поясом Роговского, откалиброванным ВЧ током через беземкостное, безиндуктивное сопротивление (75 Ом). Температура газа измерялась с помощью остеклованной медь-конс-тантановой термопары с диаметром спая 0.2 мм.

Для измерения средней энергии электронов и концентрации заряженных частиц в камеру ВЧЕ реактора на расстоянии 1 см от ВЧ электрода помещался неподвижный двойной электрический зонд из молибденовой проволоки диаметром 0.14 мм, длина собирающих концов зонда составляла 7 мм, расстояние между зондами равнялось 10 мм.

Для регистрации спектров излучения использовались две спектрометрические системы: одна, собранная на базе высокоразрешающего дифракционного спектрографа ДФС-8 с решеткой 1800 штр/мм (обратная линейная дисперсия 2 А/мм); вторая (рис. 2) - на базе монохроматора МДР-23 с решеткой 1200 штр/мм (обратная линейная дисперсия 13 А/мм).

Обе системы были автоматизированными. Для регистрации оптического сигнала использовались фотоэлектронные умножители ФЭУ-79 и ФЭУ-106. В ряде экспериментов для снижения отношения сигнал/шум ФЭУ охлаждался до температуры -30°С с помощью термостатического устройства (УТФ). Аналоговый сигнал с ФЭУ усиливался и после преобразования в цифровой подавался на вход компьютера РС-ХТ, где мог накапливаться и обрабатываться. Спектральная чувствительность спек-

Рис. 2. Автоматизированная система регистрации спектров. 1 - источник излучения, 2 - фокусирующая линза, З - монохроматор, 4 - ФЭУ, 5 - шаговый двигатель, 6 - блок управления ШД, 7 - ВВ источник питания ФЭУ,

8 - усилитель постоянного тока,

9 - интерфейс (АЦП и ЦАП), 10-ЭВМ, 11 - дисплей, 12-принтер.

трометрических систем калибровалась с помощью светоизмерительной лампы Си- 10-300У.

Для проведения пространственных измерений интенсивности излучения использовалась механическая сканирующая система, состоящая из подвижной узкой щели шириной 0.8 мм, жестко соединенной со стеклянным световодом диаметром 4 мм, второй конец которого жестко устанавливался напротив входной щели спектрографа/монохроматора. С помощью реверсивного электродвигателя и передаточной механической системы щель перемещалась от ВЧ к заземленному электроду и обратно со скоростью ~ 7 мм в минуту. Система позволяла получать пространственное разрешение ~ 1 мм.

В третьей главе представлены электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в аргоне. Моделируется ФРЭЭ в традиционном ВЧЕ разряде и рассчитываются распределение концентрации и средней энергии электронов и интенсивности излучения вдоль разрядного промежутка. Изучаются характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле и анализируется влияние дрейфа электронов в магнитном поле на характеристики разряда

Изучено влияние магнитного поля, давления аргона и мощности разряда на ВЧ ток, ВЧ напряжение и постоянное напряжение самосмещения ВЧЕ разряда. Показано, что увеличение величины постоянного магнитного поля приводит к падению тока и напряжения, что является результатом увеличения активной составляющей сопротивления разрядного промежутка. Отношение постоянного напряжения самосмещения к высокочастотному напряжению (£/_ /иКр) составляет величину от 0.5 до 0.85 и является функцией внешних параметров разряда: уменьшается с ростом магнитного поля (рис. 3) и уменьшением давления.

Зондовыми методами измерены концентрация заряженных частиц и температура электронов. Показано, что магнитное поле приводит к увеличению концентрации заряженных частиц и слабо влияет на температуру электронов (рис. 4). Увеличение мощности приводит к увеличению концентрации и уменьшению температуры электронов. Рост давления приводит к уменьшению концентрации заряженных частиц при магнитном поле 100 Гс и к ее увеличению при магнитном поле 25 Гс; температура электронов слабо зависит от давления.

Оптическими методами изучены интенсивность излучения и толщина приэлектродного слоя у ВЧ электрода. Усредненная за период толщина слоя пространственного заряда у ВЧ электрода составляет величину от ~4 до 10 мм. Толщина слоя пространственного заряда уменьшается с ростом давления и магнитного поля (рис. 5) и практически не зависит от подводимой мощности.

Показано, что интенсивность спектральных линий аргона линейно растет с увеличением подводимой к разряду мощности и магнитного поля. Рост давления аргона в разрядной камере приводит к уменьшению интенсивности спектральных линий аргона при магнитном поле 100 Гс и к увеличению их интенсивности при слабом магнитном поле (~25 Гс).

225 200 175 150 125 100

20 40

в, ГС

Рис 3. Зависимости ВЧ напряжения ишт, напряжения самосмещения и_ и отношения и_ Юнр от магнитного поля, Р=2 Па, ГГ=80 Вт.

Рис 4. Зависимости концентрации заряженных частиц и температуры электронов от магнитного поля, Р= 2 Па, \У=80 Вт.

Влияние магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в диапазоне давлений от 10 до 650 Па дополнительно исследовано в рамках одномерной гидродинамической модели [47*]. Показано, что при давлении аргона >100 Па наложение магнитного поля не оказывает заметного влияния на характеристики разряда. При давлениях <100 Па влияние магнитного поля с уменьшением давления газа увеличивается. Наложение внешнего магнитного поля при Р<100 Па ведет к уменьшению падения потенциала в приэлект-родных областях, уменьшению толщины приэлектродных областей, увеличению напряженности электрического поля у электродов. В центральных областях разряда (положительный столб) наложение магнитного поля приводит к увеличению концентрации (рис. 6) и средней энергии электронов. При наложении магнитного поля средняя энергия электронов на границе плазма-слой сильно увеличивается, приводя к появлению резких максимумов энергии электронов.

Показано, что в ВЧЕ разряде в магнитном поле в диапазоне магнитных полей > 25 Гс и давлений Р < 10 Па подвижность электронов в радиальном направлении значительно сокращается, что сильно уменьшает потери электронов на стенках и удерживает вторичные электроны вблизи слоя. Это способствует сильному увеличению скорости ионизации в слое и плотностей заряженных частиц во всем разрядном промежутке, что

в, Го

Рис. 5. Средняя толщина слоя пространственного заряда у ВЧ электрода в зависимости от величины магнитного поля, Р=0.1 Па, W=80 Вт. 1 - использовалась линия Arl 750.3 нм, 2-Aril 434.8 нм.

результируется в увеличении сопротивления плазмы и уменьшении сдвига фаз между током и напряжением. Дополнительно, дрейф электронов в магнитном поле приводит к уменьшению отношения подвижностей электронов /4 и ионов /и,. Уменьшение отношения д/д приводит к уменьшению постоянного напряжения самосмещения и толщины слоя, что с одной стороны увеличивает роль ионов в токе проводимости, и с другой стороны уменьшает энергию ионной бомбардировки. В целом, разряд становится более электроположительным.

В четвертой главе описываются результаты экспериментального и численного исследования оптических характеристик и внутренних параметров плазмы традиционного ВЧЕ разряда в трифторбромметане (СР3Вг). Эксперименты выполнены в ассиметричном высокочастотном реакторе емкостного типа диодной конфигурации.

Рис. 7. Аксиальное распределение концентрации атомов Вг в ВЧЕ разряде в СТ3Вг (Р=5 Па, Ш=150 Вт). Кривые (1,2) получены без пластины на ВЧ электроде, (3, 4) - при наличии на ВЧ электроде пластины Бь (1,3) - данные получены по актинометрической паре (Вг I 7005 АУ (Аг I 7504 А); (2,4) - (Вг 14525 А У (Аг I 4300 А). 0 мм - ВЧ электрод; 40 мм - заземленный электрод.

Методом оптической актинометрии [48*, 49*] по отношению ин-тенсивностей спектральных линий (Вг1 452.5 нм)/(Аг1 430.0 нм), (Вг1 700.5 нм)/(Аг1 750.4 нм) и (Р1 685.6 нм)/(Аг1 750.4 нм) измерены абсолютные концентрации атомарных радикалов Вг и Р.

Показано, что концентрация атомов брома в ВЧЕ разряде в СР3Вг в десятки раз превышает концентрацию атомов фтора. Концентрации атомарных радикалов Вг и Р растут с увеличением мощности разряда и давления газа. Измерено распределение атомов Вг в межэлектродном промежутке (рис. 7). Присутствие кремния на ВЧ электроде изменяет аксиальное распределение атомов брома в разряде: распределение приобрета-

Рис. 6. Усредненные за ВЧ период распределения концентрации электронов в межэлектродном промежутке при различных давлениях; (а) В=0, (б) В=100 Гс.

ет ассиметричный профиль с максимумом вблизи ВЧ электрода и минимумом вблизи заземленного электрода.

Двумя методами (термопарным и спектральным) изучено пространственное распределение температуры газа в ВЧЕ разряде в СР3Вг (рис. 8,9). Показано, что температура газа низка и не превышает 550К.

Рис. 8. Аксиальное распределение тем- Рис. 9. Поле температур тяжелых ча-

пературы газа в ВЧЕ разряде в CF3Br стиц в пространстве между электро-

(Р=5 Па, W=150 Вт). 1-термопарные; дами ВЧЕ разряда в CF3Br (Р=7 Па,

2—спектроскопические измерения. W=100Bt).

Численным решением дифференциального уравнения баланса теп-

1 л / аг>\ р2

ловой энергии в разряде--г — + —- + Q(r,z) = о для эксперименталь-

гдг{, дг J dz2

но измеренного поля температур Тц восстановлен двумерный профиль источников тепла Q(r, z) в плазме ВЧЕ разряда (8S(T) = k(T)3T~ тепловой потенциал, к(Г) - коэффициент теплопроводности). Показано, что максимумы тепловыделения наблюдаются на расстоянии 2—4 мм от каждого го электродов, тепловыделение вблизи ВЧ электрода существенно превышает тепловыделение у заземленного электрода.

Разработана кинетическая модель газофазных реакций в CF3Br плазме ВЧЕ разряда. На основе решения системы дифференциальных уравнений типа: = f{nt{t)) рассчитаны кинетические кривые

(зависимости от времени) для концентраций 33 компонент плазмы: CF3Br, CF2Br, CFBr, CFBr2, CF2Br2, CF4, CF3, CF2, CF, Br, F, C, Br2, F2, FBr, C2F4, C2F5) C2F6, C3F7, CF2Br+, CFBr+, CF3+, CF2+, CF+, Br+, F+, C+, Br2+, F2+, BrF+, C2F4+, Br, F". Решение системы дифференциальных уравнений проводилось по алгоритму Гира для численного интегрирования жестких систем однородных дифференциальных уравнений. Температура и концентрация электронов предполагались заданными. Несмотря на ряд ограничений, модель приводит к тем же самым типам основных ионов, которые наблюдались с помощью масс-спектроскопии [3].

0.4 0.6 С

Рис. 10. Концентрации основных ионов в СВгР3 плазме ВЧЕ разряда в зависимости от времени; пе= 107см"3, Те=3 эВ, Т=400К, Р=5 Па.

Рассчитаны концентрации компонент плазмы для условий (давление газа, температура электронов) типичных для травления кремния в ВЧЕ разряде в СТ3Вг. Показано, что основными положительными ионами в СБзВг плазме ВЧЕ разряда являются ионы СР3+, основными отрицательными ионами - ионы Вг" и К (рис. 10). Плазма сильно электроотрицательна. Степень диссоциации СР3Вг достигает 20%.

Основными нейтральными продуктами газофазных реакций являются СР2Вг, СУч, ЕВг и Вг, плотности этих компонент близки и достигают значений порядка 6*1013 см"3. Рассчитанные плотности атомов Вг близки к экспериментально измеренным. Значительна плотность молекул брома Вг2 и радикалов СР2 и СР3. Результаты измерений и расчета концентраций компонент плазмы трифтор-бромметана позволяют лучше понять механизм анизотропного травления кремния в СР3Вг плазме. Бром не образует газообразных соединений с кремнием и играет пассивную роль, поэтому травящими компонентами будут СТ3+, Р и фторсодержащие радикалы, образующие летучий Поскольку концентрация ионов СТ/ сопоставима с концентрацией атомов фтора, проявляется анизотропия травления.

В пятой главе описываются результаты экспериментальных измерений электрических и оптических характеристик ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане и смеси метана с аргоном, спектральных исследований внутренних параметров метансодержащей плазмы и анализа механизмов образования атомарного водорода и формирования распределений атомов, молекул и радикалов по энергетическим уровням.

Использовалась экспериментальная установка, представленная на рис. 1. Изучены электрические характеристики разряда. Показано, что влияние мощности, давления и магнитного поля на электрические характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане аналогично влиянию этих параметров на характеристики ВЧЕ разряда в аргоне и, в первую очередь, обусловлено дрейфом электронов в магнитном поле.

Представлены результаты измерения температуры газа термопарным методом. Показано, что температура газа растет с увеличением мощности разряда, давления газа и величины магнитного поля и составляет ~ 350-650К.

В спектре излучения разряда наблюдаются линии атомарного водорода серии Бальмера На, Нр, Нр полосы радикала СН* (А2Д-Х2П) системы 4300 А, большое количество линий молекулярного водорода на

сн .

участках спектра 4400 - 4800 А и 4900 - 6400 А, в том числе системы Фулхера Н2 (ё3Пц - а3^ (рис. 11).

Проанализированы механизмы образования возбужденных атомов водорода Н*(п=3) и Аг* (4р3Р)). Показано что в смесях метана с аргоном при малых концентрациях аргона в смеси, заселение состояний Н*(п=3) и Аг*(4р3Р0 осуществляется непосредственно из основного состояния прямым электронным ударом. При концентрации метана 14-10% в смеси СНгАг заселение возбужденного состоя,, „ „„„ ния Аг*(4р3Р!) осуществляется сту-Рис. 11. Спектр излучения ВЧЕразряда в мегасгабильный уро-метане в диапазоне длин волн 4200-6600 £ А. В=200 Гс, »'=90 Вт, Р= I Па. вень А^» Рад).

Получены выражения для определения концентрации атомов водорода по отношению интенсивностей I спектральных линий водорода На(656.2 нм) и аргона Аг1 (696.5 нм) в случае прямого электронного возбуждения состояний Аг*(4р3Р1) и Н*(3 Б, ЗР, ЗБ)

[Н}=!" (Ак>П^' к\Аг гЛг JH (AI'VAT ^Vf(s^

Ur *AL

fjr (^и^)н Гц 'лг (Аи/Л)н г„

Л

--- [Ar]'

ступенчатого возбуждения состояния Аг (4рР() и прямого возбуждения состояния H*(3S, ЗР, 3D)

1_1н (Ащ'Улг кглг (__hM 1 Тл

[HJ--

!ЛГ (Ац/Х)н ки

, —•/Ar]'

ß3+k4)[eJ + k5[CHJ+ki)Ar тн

прямого возбуждения состояния Аг (4р Р() и диссоциативного возбуждения СН 4 + е СЯ3 + Н '(п=3) + е состояния Н*(3 Б, ЗР, ЗЦ)

1 | !Н гЛг {Аы/Л}Лг

к1Н У1 Ar {Ац/Я}н

■kurlArJ-k^JCHJl

Здесь Ак1 - вероятность перехода, г* - время жизни возбужденного состояния, Я - длина волны, [е], [Н], [Ar], [СН4] - концентрации, а™"* -

сечение возбуждения в максимуме, /(е - значение ФРЭЭ при пороговой энергии, к/ - константа скорости прямого возбуждения, к2 - возбуждения метастабильного состояния, к3 - ступенчатого возбуждения из метастабильного состояния, кЗСт - диссоциативного возбуждения, к5, к8 - константы скорости тушения метастабильного состояния Arm(4s3P0r2) электронами, молекулами и на стенке, соответственно.

„Гч

т \

-25 Гс -50Гс -100 Гс -200 Гс

-■-25 Гс — 50 Гс —а—100 Гс --Г--200ГС

N. см"' 8,0x10" 6,0x10" 4,0x10" 2,0x10" 0,0

Рис. 12. Зависимости интенсивностей излучения спектральных линий (а) На (656.2 нм), (б) АгІ (696.5 нм) и концентрации атомарного водорода (в) от давления метана в разрядной камере, IV =80 Вт, РАг =0.1 Па.

Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрации атомарного водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане (рис. 12) и в смесях метана с аргоном. Показано, что концентрация атомов водорода в смеси СН4(1-10%)+Аг на порядок выше их концентрации в чистом метане при одинаковых параметрах разряда. Показано, что механизмы образования атомов Н в метане и смеси СН4(1-10%)+Аг разные: в метане в диапазоне давлений 1^10 Па атомарный водород образуется в результате диссоциации метана и радикалов СНХ при столкновениях с электронами, в смеси СН4(1-10%)+Аг - в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с метастабильными атомами аргона Агт(453Р0,2): Аг'т + СН 4 -» СН з + Я * + Аг .

Известно, что атомарный водород оказывает большое влияние на качество алмазоподобных покрытий, что обусловлено двумя эффектами, во-первых, водород стабилизирует свободные связи на поверхности растущей пленки, во-вторых, способствует стравливанию не алмазной компоненты в растущей пленке, например графита. На основе полученных результатов можно сделать вывод: аргон в смеси СН4/Аг способствует улучшению качества углеродсодержащих пленок.

По отношению интенсивностей линии атомарного водорода серии Бальмера На(Ляа=6563А, п'=3—*п=2) и вращательной линии (А=1) колебательной полосы (3(0-0) серии Фулхера молекулярного водорода =6018А) определено отношение концентраций атомарного и молекулярного водорода. Показано, что в магнетронном ВЧЕ разряде в метане отношение N¡1/ЯН2 составляет 0.03-0.06.

ідШ

12,4 12.« 12Л

Рис. 13. Зависимости 1п( N к ) ~ 1п от энергии излучающих

I ¿и )

уровней для линий На, Нр, Нт серии Бальмера; 1-4 - 1Г= 100 Вт, 5-120Вт; 1-3-Р=1 Па, 4, 5-5 Па; 1-5=50 Гс, 2 - 100 Гс, 3-5 - 200 Гс; 6 -расчет по формуле

• Тк °С СОПІІ- <ткахтк

Показано, что в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане реализуется неравновесное распределение атомов водорода по энергетическим уровням (рис. 13). Согласно оценкам, к формированию неравновесного распределения атомов водорода по энергетическим уровням приводит диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов водорода + е Я+Я*.

По распределению относительных интенсивностей колебательных полос системы Фулхера Н2(с13Пц 1/-а3Е8 у"; у"=\>"=0, 1,2,3) (рис. 14, 15) изучено распределение молекул водорода по колебательным уровням. Показано, что в экспериментально наблюдаемых распределениях колебательные уровни с у-2 и у-З существенно обеднены по сравнению с равновесным распределением.

350 . ЗОН

200 150

0 «И) а =$П>,Б-1С0 Гс

Л"

1 1 1! ||

№ ии ШІ

(200 і, А

Рис. 14. Типичный вид колебательных полос а-системы Фулхера Н2.

Определены значения температуры заселения колебательного уровня у=1 (Гг/) молекул водорода в основном состоянии Н2(Х,Е). Ту1 находиться в диапазоне от 2320К до 5800К и растет с увеличением магнитного поля и давления метана.

По распределению относительных интенсивностей вращательных линий (¿-ветви колебательной полосы (0-0) а-системы Фулхера определена вращательная температура молекул водорода. Показано, что вращательная температура молекул водорода существенно ниже температуры заселения колебательного уровня у=1 (Ту]) молекул водорода в основном состоянии Н2(Х'Е). Отрыв между колебательными и вращательными температурами увеличивается с ростом давления метана. Показано, что в результате вращательной релаксации формируется вращательное распределение молекул водорода с температурой близкой к температуре газа -(450-550К).

—200 Гс l - — 100 Гс ..... 50 Гс

Реализован теоретический расчет спектра излучения системы полос (А2Д-»Х2П) радикала СН* в диапазоне длин волн 4200-4400 Á при заданных колебательной Т„ь и вращательной Тго, температурах. Проанализированы закономерности изменения спектра излучения системы полос (А2Л-»Х2П) радикала СН* в диапазоне длин волн 4200-4400 А при изменениях Tv,b и Tro, радикала СН*. Рассчитанные спектры и обнаруженные закономерности использовались для определения Tvib и Tro, радикала СН (рис. 16).

Показано, что колебательная и вращательная температуры радикалов СН* в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане равны соответственно Tvib = 2800±100 К, Тю, = 2000±100 К при давлении 1 Па, Tvih = 4500±100 К, Тш = 1200±100 К при давлении 5 Па и в пределах ошибки не зависят от индукции магнитного поля. Увеличение давления приводит к увеличению колебательной темпера-

Рис. 15. Экспериментальные распределения относительных интенсивностей полос а-системы Фулхера Н2 при давлении 1 Па (а) и 5 Па (б).

' Л

i 0.0. LJUaj

Д-ЛалДА,

4280 4300 Л, А

Рис. 16. Рассчитанный (Гй4=2700К, 7*ТО|=2000К) (а) и наблюдаемый (р= 1 Па, .6=100 Гс) (б) спектры излучения СН*. туры радикала СН* и уменьшению его вращательной температуры. Отрыв между колебательной и вращательной температурами радикала СН увеличивается с повышением давления.

Вращательная температура радикалов СН* (1200+2000К) существенно выше вращательной температуры молекул водорода ~ (480+570К). Показано, что вращательное распределение радикалов СН*, сформированное в процессе диссоциативного возбуждения СНА +е^СН'(А2Л)+Н2 +Н+е, не успевает релаксировать к равновесному распределению с температурой, близкой к температуре газа.

Шестая глава посвящена моделированию барьерного разряда (БР) в ксеноне в рамках гидродинамической модели: численно исследовано влияние параметров разряда и физико-химических процессов в нем на электрические и оптические характеристики БР.

/ /А /

Ч'/А

'С..Л

¿у.,

-е

т

Рис. 17. Схематическое изображение БР; 1- левый заземленный электрод, 2- правый нагруженный электрод, ¿4/, толщина диэлектриков, ¿/¿.-ширина разрядного промежутка, О,- емкость диэлектриков, и/!) - источник питания.

Одномерная гидродинамическая (ГД) модель БР (рис. 17) основана на континуальном описании плазмы, использующем диффузионно-дрейфовое приближение для потоков частиц. Вследствие малой подвижности ионов их движение определяется локальным приведенным электрическим полем. Уравнение непрерывности для ионов /-го сорта записывается в виде: да., аг.

д1

— +

Эп.,

(1)

Для электронов решается система уравнений непрерывности и баланса энергии электронов:

дп

дГ = +

51 дг

Г, = -»,Еп,-0,-

дп.

дп.е.

-еГ-а,

Я, = - Я,

(2) (3)

Э/ .......32

В уравнениях (1) - (3) Е- напряженность электрического поля; п- суммарная концентрация нейтральных компонентов; / - время; "о г.. плотности числа и потока электронов и ионов /-го сорта, лД£/«), коэффициенты подвижности и диффузии

электронов и ионов; е, = т- средняя энергия и температура электронов, я,,я,,- суммарная скорость рождения и гибели электронов и ионов в различных плазмохимических процессах; Че - плотность потока

потери энергии электро-

энергии электронов, а„сЬ

нами в неупругих и в упругих столкновениях.

Напряженность электрического поля Е = ~др!дг определяется урав-

гт д'ч> е

нением Пуассона: = - —

Изменение концентраций нейтральных частиц во времени обусловлено

5>-

(4)

дп.

их рождением и гибелью в элементарных процессах: — = , (5)

где л,, 5, - плотность и суммарная скорость рождения и гибели нейтральных компонентов /-го сорта соответственно; «0 -электрическая постоянная.

Система уравнений (1) - (5) дополняется начальными и граничными условиями д ля зависимых неоднородных в пространстве переменных.

Численное решение системы дифференциальных уравнений проводится методом прямых с полудискретизацией в пространстве методом контрольного объема на квазиравномерной сетке, учитывающей возможность возникновения больших градиентов зависимых переменных вблизи диэлектрических барьеров. Плотности конвективно-диффузионных потоков аппроксимируются экспоненциальной схемой. Численная реализация модели без учета упругих столкновений тестирована сопоставлением с результатами аналогичного расчета характеристик БР, приведенными для тех же внешних параметров разряда [35*].

Сравнение рассчитанных характеристик БР в ксеноне с осциллограммами тока и распределением излучения по длине газоразрядного зазора ксеноновых эксиламп показало качественное согласие результатов расчета и измеряемых характеристик.

Имеется хорошее качественное согласие между результатами моделирования влияния ряда параметров БР, таких как емкость диэлектрических барьеров, амплитуда гармонического напряжения, подаваемого на электроды, на характеристики БР в рамках разработанной гидродинамической модели и в рамках электротехнической модели [21].

Показано, что в БР в ксеноне с параметрами характерными для экси-мерных ламп (давление близкое к атмосферному, длина разрядного промежутка порядка нескольких мм) ФРЭЭ не всегда определяется локальным электрическим полем. На основе расчетов нестационарной ФРЭЭ показано, что в нестационарном электрическом поле в течение промежутков времени, когда величина приведенного электрического поля мала (E(t)/N«E(/N), средняя энергия электронов превышает энергию электронов в стационарном электрическом поле той же величины.

Проанализированы результаты расчета характеристик БР в ксеноне при давлении 400 Тор в рамках ГД модели в приближениях локального электрического поля (LFA)1 и локальной энергии электронов (LEA)2. Для приближенного учета нелокальности ФРЭЭ система ГД уравнений дополняется уравнением баланса энергии электронов (3) и используются константы скоростей элементарных процессов, инициируемых электронами, определяемые средней энергией электронов в данной точке пространства (LEA). В локальном приближении диффузионно-дрейфовое движение электронов, как и ионов, определяется локальным электрическим полем и их концентрация удовлетворяет стандартному одномерному уравнению непрерывности (2), уравнение (3) не решается. Константы скоростей реакций и транспортные коэффициенты электронов рассчитываются как функции приведенного электрического поля.

Показано, что LFA и LEA приближения приводят к близкому развитию физических процессов в БР, в то же время количественные характеристики БР заметно различаются (рис. 18). Уменьшается толщина слоев про-

1 Local Field Approximation

2 Local Energy Approximation

странственного заряда, увеличивается ионизация плазмы, изменяется пространственно-временное распределение средней энергии электронов.

Рис. 18. Временные зависимости (а) падения потенциала на разрядном промежутке Ug, и (б) плотности полного тока J в БР в ксеноне; (в) пространственное распределение средней за период изменения напряжения энергии электронов Us - напряжение на электродах; индекс L соответствует LFA приближению, nL - LEA. UB~ 8 kB, f= 50 кГц, P=400 Top, dg= 4 мм, ¿4/=<4г=2 мм, e=4.

Показано, что ГД модель как с LFA, так и с LEA приближениями может успешно применяться для моделирования БР.

В рамках 0-мерной модели, основанной на уравнениях химической кинетики компонент плазмы и уравнении баланса энергии электронов, для заданной зависимости E(t) проведен анализ чувствительности кинетической схемы плазмохимических реакций в ксеноне (119 реакций) к вариациям констант скоростей плазмохимических процессов. В результате проведенного анализа составлена кинетическая схема из 44 плазмохимических процессов, описывающая кинетику 11 компонент плазмы ^атомов ксенона в основном Хе и 3-х возбужденных состояниях Хсщ, Хс,- > Xs , эксимсрных молекул Хе2*(Х>ц+, Хег'сХХ, Xe2*(1'v), электронов и ионов Хе+, Хе^, Xe-j4). Показано, что введение в кинетическую схему ионов Хе3+ приводит к быстрой конверсии ионов Хе2+ в ионы Хе3+ и к их последующей диссоциативной рекомбинации. Это приводит к падению степени ионизации плазмы в активной фазе разряда и быстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока

В рамках гидродинамической модели проведен расчет установившейся динамики характеристик БР в ксеноне с использованием двух кинетических схем: разработанной в настоящей работе и представленной в [35*] (23 реакции для 10 компонент плазмы).

Рис. 19. Временные зависимости напряжения I/, на электродах, падений потенциала ^ на разрядном промежутке, 1/т на диэлектрических барьерах и плотность полного тока /в БР при использовании кинетической схемы из [35*] (а) и разработанной в данной работе (б); и0- 8 кВ,/= 50 кГц, Р=400 Тор, 4 мм, ¿¡,/=¿42=2 мм, е=4.

Показано, что использование схемы разработанной в данной работе, в ряде случаев приводит к появлению второго (обычно более слабого) импульса тока на полупериод изменения напряжения (рис. 19). Появление второго импульса тока отражает реально существующие процессы, второй слабый импульса тока фиксируется на осциллограммах ксеноно-вых эксиламп.

о, в

8000

Г, кВ/О! 30 25 20 15

5

О -5 -ТО

(5> -Ю.о кк •

---14.0 км - ----17.) мсс • — ИИ «

----17.4к«

-.х--/-'Я

-1(1-0 «с-----17-* ж

---14.0 «М----18.5 к:

----17.3 до . . .ЖОм

----17л икс

Д1.М-10я

10"

10'°,

-100 иг;-----!7.Ч«М

» V . *

л

Рис. 20. Пространственные распределения потенциала плазмы (а), напряженности электрического поля (б), средней энергии электронов (в) и концентрации электронов (г), предшествующие появлению первого (более сильного) импульса тока, во время импульса (17,5 мкс) и после прохождения импульса; 1/о~8 кВ, /=25 кГц, Р=400 Тор, 4=4 мм, мм, е=4.

Проанализирован процесс развития волн ионизации и прохождения коротких импульсов тока в БР в ксеноне (рис. 20,21). Обнаружено явление стратификации энергии электронов при прохождении импульсов тока. Большую часть периода основными ионами являются ионы Хе2, концентрация ионов Хе3+ существенно ниже и мало меняется в течение периода. Концентрация ионов Хе+ велика в прилегающих к диэлектрическим барьерам областях во время прохождения импульса тока. Это следствие того, что при прохождении волны ионизации на её фронте идет интенсивная ионизация атомов ксенона. Максимальные концентрации электронов и ионов достигаются вблизи диэлектрических барьеров, когда волна ионизации достигает барьеров. Концентрации возбужденных атомов и эксимер-ных молекул при прохождении волны ионизации резко увеличиваются. Среди возбужденных нейтральных частиц преобладают атомы ксенона, среди эксимерных молекул - молекулы ксенона в метастабильном состоянии Хе2*(32и+)1и- В связи с пленением резонансного излучения атомов в разряде, в излучении разряда преобладает излучение молекул Хе2 на длине волны 172 нм. Доля резонансного излучения атомов ксенона на длине волны 147 нм не превышает 1% от полного излучения БР.

¿мы г. мм

Рис. 21. Распределения в газовом промежутке в отдельные моменты времени концентраций электронов и положительных ионов Хе , Хе2 и Хез ; а - 10 мкс, б - 17,5 мкс, в - 20 мкс, г - 23,6 мкс. и0= 8 кВ,/= 25 кГц, Р=400 Тор, с1д=4 мм, с1Ь1=(1Ь2=2 мм, е=4.

С целью оптимизации параметров эксиламп численно исследовано влияние внешних параметров (частоты и амплитуды синусоидального

напряжения, емкости диэлектриков, длины газоразрядного промежутка) на характеристики БР в ксеноне. Расчеты проведены в рамках гидродинамической модели для давлений газа 300 и 400 Тор, температуры газа 300 К, при амплитуде синусоидального напряжения 4 - 10 кВ и частоте 15-100 кГц. Длина разрядного промежутка варьировалась в диапазоне 2-6 мм; толщина диэлектрических барьеров - 1 - 2 мм (е=4).

Показано, что развитие пробоя и время протекания импульса тока мало зависят от частоты питающего напряжения и в основном определяются скоростями элементарных процессов, протекающих в плазме. Отношение времен активной и пассивной фаз разряда с ростом частоты увеличивается. С ростом частоты увеличиваются также вкладываемая в разряд мощность, средняя энергия и концентрация электронов, концентрации эксимерных молекул и мощность ВУФ излучения; максимальная голучательная эффективность получена при частоте напряжения 25 кГц.

С увеличением амплитуды напряжения пробой происходит в более ранние моменты времени, длительность активной фазы разряда, характеризуемой наличием тока проводимости, растет. При амплитудах £/0=4,5 и 6 кВ наблюдается однопиковый режим БР (один импульс тока на полупериод), при и0=8 кВ наблюдается двухпиковый режим БР. При £/в=10 кВ реализуется режим с пятью импульсами тока на период, а зависимость 3(() повторяется каждые 2 периода. О подобном умножении периода сообщалось в работе [50*], где в рамках одномерной гидродинамической модели изучались характеристики БР в гелии при атмосферном давлении. Увеличение амплитуды напряжения приводит к росту концентрации эксимерных молекул и мощности ВУФ излучения; максимальная излучательная эффективность получена при амплитуде напряжения 6 кВ (рис. 22).

17 5 15.0 12.5

Й 7.5

5.0

2.5 0.0

4 5 6 7 в 9 10 4.5 в 7 в 9 10

и, кв у„1в

Рис. 22. (а) Мощность, вкладываемая в разряд, - и мощность излучения - Рга£ (б) суммарная излучательная эффективность разряда в зависимости от амплитуды напряжения.

Увеличение емкости диэлектрических слоев приводит к увеличению напряжения на газовом промежутке, росту концентрации электронов, эксимерных молекул и мощности излучения разряда, излучательная

эффективность разряда падает. Увеличение длины разрядного промежутка при давлении 400 Тор и частоте 50 кГц приводит к росту напряжения пробоя, падению плотности тока в импульсе, падению средней за период концентрации электронов, уменьшению мощности излучения разряда, однако при 300 Тор и 15 кГц - к росту мощности излучения.

Показано, что максимальная эффективность преобразования электрической энергии в излучение для БР в ксеноне обычно наблюдается при условиях, когда концентрации излучающих компонент и, следовательно, интенсивность излучения минимальны. Сформулированы общие рекомендации по оптимизации параметров эксиламп.

Смоделированы характеристики прямоугольной ксеноновой лампы трехступенчатого профиля, давление ксенона в лампе 300 тор, толщина диэлектрических барьеров 1 мм, материал - кварцевое стекло (диэлектрическая проницаемость 4). Площадь внешних электродов 6 см в каждой ступени. Газоразрядные зазоры: 1,2 и 4 мм. Напряжение, подаваемое на электроды, синусоидальное с частотой 15 кГц и амплитудой 5 кВ. На рассчитанных зависимостях тока от времени, как и на осциллограммах лампы, наблюдается два импульса тока на полупериод напряжения, временный интервал между которыми составляет примерно 0.16-5-0.18 периода. Рассчитанные плотности тока имеют тот же порядок, что и экспериментально регистрируемые. При увеличении газоразрядного зазора плотность тока в импульсе увеличивается, это наблюдается и экспериментально на осциллограммах лампы и на рассчитанных зависимостях

Распределение интенсивности излучения по ширине газоразрядного промежутка лампы и рассчитанные распределения концентраций излучающих компонент разряда имеют похожий характер.

В седьмой главе представлены результаты моделирования физико-химических процессов и оптических и электрических характеристик БР в смесях Хе-Ие с параметрами, характерными для ячеек плазменных дисплейных панелей, изучена возможность масштабирования ячеек ПДП, получены законы преобразования для эффективности излучения при масштабировании ячеек.

Описаны результаты численного исследования кинетики электронов в смесях Хе-№. Параметры электронов рассчитывались с помощью программы ВоЫ§+ [51*]. Показано, что распределение энергии электронов на возбуждение и ионизацию ксенона, и возбуждение и ионизацию неона зависит от приведенного электрического поля (или от средней энергии электронов). С увеличением элеетрическош поля доля энергии электронов, затрачиваемой на возбуждение ксенона, уменьшается и больше энергии вкладывается в ионизацию ксенона, возбуждение и ионизацию неона.

Более высокое содержание ксенона в смеси будет более эффективно как вследствие увеличения парциального давления ксенона, так и вследствие снижения средней энергии электронов. Однако увеличение скорости возбуждения атомов ксенона в метастабильное и резонансное состояния наблюдается лишь до концентраций ксенона в смеси ~ 15-20%.

Эффективность ионизации увеличивается при увеличении концентрации ксенона до -7%. При этом нужно учитывать, что снижение эффективности ионизации приводит к нежелательному росту минимального напряжения необходимого для поддержания разряда. Поэтому увеличение из-лучательной эффективности разряда следует ожидать в диапазоне концентраций ксенона до 10%.

В рамках ГД модели проведен расчет характеристик БР в смеси 0.05Хе/0.95Ые (рис. 23, 24). Использовались 2 варианта кинетической схемы элементарных физико-химических процессов в смеси 0.05Хе-0.95Ие. Первый вариант включает 17 компонент: атомы Хе и Ие в основном состоянии, атомы ксенона в метастабильном Хет*(3Р2), резонансном Хег*(3Р1) и выше лежащих возбужденных Хе" состояниях; атомы неона в возбужденных состояниях Ие , № , молекулы ХеД3^4), ХегУ^Л Хе2", №2*; атомарные Хе+, Ые+, молекулярные Хе2+, №2+ и комплексные ЫеХе+ ионы и электроны. Во втором варианте из кинетической схемы были исключены атомы Ые * и молекулы №2, поскольку, как показали расчеты, их концентрации в БР в смеси 0.05Хе-0.95№ малы. Как и ожидалось, реакции с их участием не оказывают заметного влияния на оптические и электрические характеристики разряда.

Проанализировано развитие газоразрядного процесса. Показано, что несмотря на преобладание атомов неона в смеси 0.95 N6/0.05 Хе, концентрация ионов Ке намного меньше концентрации ионов Хе+. Вклад атомарных ионов неона (также как и молекулярных в формирование электрических и оптических характеристик БР в смеси 0.95 N6/0.05 Хе мал. Хотя в фазе импульса тока преобладающим ионом является ион Хе+ и его концентрация близка к концентрации электронов, в среднем за период в центральной части разряда преобладающим ионом является Хе/.

Среди возбужденных атомов и молекул в БР в смеси 0.05Хе-0.95№ преобладают атомы ксенона в возбужденных состояниях. Концентрации эксимерных молекул ксенона существенно ниже концентраций возбужденных атомов, поэтому в излучении разряда преобладает излучение из резонансного состояния атомарного ксенона Хе*г (61%). Суммарная эффективность излучения БР в смеси 0.95№/0.05Хе составляет -8%. Излучение эк-симеров ХеД'^Д Хе2* С'Бц*) в сумме составляет ~ 38% от общего излучения. На излучение атомов и эксимеров неона приходится менее 1% от суммарного излучения.

!П

Рис. 23. Подаваемое на электроды напряжение и„ падение потенциала на разрядном промежутке падение потенциала на диэлектрических барьерах 1/т и плотность тока барьерного разряда X и0= 400 В, /=100 кГц , />=350 Тор, ¿4=400 мкм, <1Ь1=с1Ь2=200 мкм, е=5.

Концентрации атомов неона в состоянии Ме" и эксимерных молекул неона Ые2 много меньше концентраций возбужденных атомов и молекул ксенона.

Рис. 24. Пространственно-временное распределение электрического поля и средней энергии электронов в БР в смеси 0.95 Ne/0.05 Хе. U0= 400 В,/=100 кГц, Р=350 Тор, <4=400 мкм, dbi=db2=200 мкм, е=5.

Плазмохимические реакции в смеси Ne-Xe классифицированы на разрешенные, запрещенные и нейтральные процессы. Численно в рамках гидродинамической модели проведен анализ подобия БР разрядов с масштабным коэффициентом (соотношением линейных размеров разрядов) а=10 и с одинаковыми значениями комбинаций pd и рТ (произведение давления на длину газового промежутка d и произведение давления на период изменения напряжения 7) в смеси 0.95 Ne/0.05 Хе и проверка инвариантности комбинаций характеризующих БР величин. Внешние параметры разрядов БР1 и БР2 следующие: толщина диэлектрических слоев - 0.2 и 2 мм (е=5); длина разрядного промежутка - 0.4 и 4 мм; давление - 350 и 35 Тор; напряжение питания - гармонический сигнал с частотой 100 и 10 кГц и одинаковой амплитудой 400 В. Показано, что БР разряды с масштабным коэффициентом 10 и одинаковыми значениями комбинаций pdnpTb смеси инертных газов 0.95 Ne/0.05 Хе имеют близкие электрические свойства при одинаковых значениях pt как при прохождении импульса тока, так и в послесвечении.

Отклонения от инвариантности комбинаций J/p2, Е/р и а/р малы, в фазе послесвечения заметны различия в зависимостях падения напряжения на разрядном промежутке от pt (рис. 25); здесь J - плотность тока, Е - напряженность электрического поля, а - плотность заряда на поверхности диэлектриков, t - время. Для электронов и основных ионов Хе+ инвариантность комбинаций Ne i/p приближенно выполняется (отклонения не превышают 40%), для остальных ионов - нарушается, что обусловлено кинетикой их образования и гибели. В кинетике молекулярных и комплексных ионов при давлениях несколько сотен Тор важную роль играют трехчастичные столкновения, вклад которых уменьшается при давлении в несколько десятков Тор. Поэтому для молекулярных и комплексных ионов подобие концентраций нарушается.

Показано, что в подобных разрядах концентрации эксимерных молекул при их образовании в тройных столкновениях атомов неона и ксенона с возбужденными атомами и радиационной гибели преобразуются

согласно соотношению (гСс)2 = ^-(лСД, при образовании эксимеров в тройных столкновениях атомов неона и ксенона с метастабильными атомами - В соответствии С соотношением {Кхс\ = (^«хЛ •

Тор с р/. Тор с

Рис. 25. Падения потенциала [/„ на разрядном промежутке (а) и приведенные плотности полного тока Лр1 (б) в БР1 и БР2 как функции р1. и0= 400 В;/г=100 кГц, Ру=350 Тор, <^=0.4 мм, ШН<1Ь2) ,=02 мм;¿=10 кГц, Р2=35 Тор, с1в2=4 мм, (с1ы)2=(с1Ь2)2=2 мм; е=5.

Эффективность преобразования электрической энергии в излучение для возбужденных частиц сорта к рассчитывалась как отношение мощности их излучения к вкладываемой в разряд мощности:

т л

¡¡кУкпк(:\?)а/г,)&'<//'

„ _£0_

о о

Здесь jc(z\t') - плотность тока проводимости; пк{г',?), ук, тк -концентрация, частота излучения и время жизни возбужденных частиц сорта к; Е(г',1') - напряженность электрического поля; / -время; Т-период; г - пространственная координата вдоль газового промежутка; И - постоянная Планка.

При условии, что для плотности тока проводимости и напряженности электрического поля выполняются соотношения )с2 = }с\/а и Е2 = Е1/а, из (6) теоретически получены законы преобразования для эффективности излучения компонент плазмы (табл.) при масштабировании БР. Показано, что теоретически полученные законы подобия выполняются для резонансных состояний атомов и молекул ксенона, которые

являются основными источниками вакуумного ультрафиолетового излучения барьерного разряда в смеси 0.95Ие/0.05Хе.

Суммарная эффективность излучения подобных БР составляет 8.45% и 7.66%. В обоих разрядах основную долю составляет излучение атомов Хе\ и эксимеров Хе^'Бц^), Хе2(3£и+). Для отношения суммарных эффективностей излучения получено значение 772 /17,=0.91, что приблизительно соответствует закону преобразования % «>},.

Таблица

Эффективность излучения (7 *) на различных длинах волн, отношение т] к 2 / 77 к, и суммарная эффективность излучения п = ^1к А"18 БР 1 и БР2

Излучающий компонент А, нм 1ч / 1а Теория

БР1 БР2

Хе\ 147 5.19 6.65 1.28 1ч - 1а

Ые' Видимый свет 0.001 0.072 72 1ч =о-Чи

Ие" УФ 0.001 0.002 2 1ч =а'1ч

Хе2" 152 0.03 0.003 0.1 1ч ~1ч

Хе2('2Л 172 1.10 0.013 0.012 Ча=1н'аг

Хе2(%+) 172 2.13 0.92 0.43 1а +т,

83 0.002 0.001 0.5 1ч = 1н> а1

1 8.45 7.66 0.91 1г"1\

В Заключении сформулированы основные результаты работы.

В Приложениях кратко описывается метод решения системы уравнений одномерной гидродинамической модели (Приложение 2), приводятся кинетические схемы плазмохимических реакций в СР3Вг (Приложение 1), в ксеноне (Приложение 3) и в смеси Ке-Хе (Приложение 4) и константы скоростей соответствующих реакций.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 1. Проведено комплексное исследование параметров плазмы ВЧЕ разряда в СР3Вг при давлениях 1-10 Па (частота 5.28 МГц). Изучено пространственное распределение температуры газа. Методом оптической актинометрии с высоким пространственным разрешением измерены абсолютные концентрации атомов Вг и Р. Показано, что концентрация атомов брома в десятки раз превышает концентрацию атомов фтора. При наличии на ВЧ электроде пластины кремния концентрация атомарного брома у ВЧ электрода повышается. Разработана кинетическая модель газофазных реакций в СР3Вг плазме, рассчитаны кинетические кривые концентраций компонент СР3Вг плазмы. Дано объяснение наблюдаемому эффекту анизотропного травления кремния в ВЧЕ разряде в трифторбромметане, связанное с близкими концентрациями основных ионов СТз+ и атомарного фтора в разряде и отсутствием летучих соединений брома с кремнием.

2. Проведеш комплексное исследование характеристик ВЧЕ разряда в магнитном поле в аргоне и метане (частота 13.56 МГц). Исследовано влияние магнитного поля, мощности разряда и давления газа на характеристики разряда. Показано, что в ВЧЕ разряде в магнитном поле как в аргоне, так и в метане в диапазоне магнитных полей >25 Гс и давлений < 10 Па значительное уменьшение подвижности электронов в поперечном магнитному полю направлении приводит к уменьшению ВЧ тока и напряжения, постоянного напряжения самосмещения, сдвига фаз между током и напряжением и толщины приэлектродного слоя. Концентрация электронов и интенсивность излучения разряда увеличиваются с ростом магнитного поля.

3. Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрации атомов и молекул водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане и смесях метана с аргоном. Показано, что концентрация атомов водорода в ВЧЕ разряде в смесях аргона с метаном (1-і-10% Аг +СН4) на порядок выше, чем в ВЧЕ разряде в метане при одинаковых параметрах разрядов. Установлено, что высокая концентрация атомов водорода в ВЧЕ разряде в смесях аргона с метаном связана с их образованием в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с мета-стабильными атомами аргона: Аг'т+СИА ~> СИ, + и+Аг. Показано, что степень диссоциации молекул водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане равна ~0.03-0.05.

4. Спектральными методами изучены распределения атомов и молекул водорода и радикалов СН по энергетическим уровням в плазме ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане и проанализированы механизмы формирования этих распределений. Установлено, что плазма неравновесна, температура газа и вращательная температура молекул водорода изменяется в диапазоне 350-600К, вращательная температура радикалов СН - 1200-2000К, колебательная температура молекул водорода и радикалов СН - 2000-6000К, температура электронов - 3-10 эВ. Показано, что в плазме ВЧЕ разряда в метане формируются неравновесные распределения атомов водорода по энергетическим уровням и молекул водорода по уровням колебательной энергии. К формированию неравновесного распределения атомов водорода по энергетическим уровням приводит диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов водорода Я^ + е Я+Я*.

5. Разработана одномерная гидродинамическая модель барьерного разряда в ксеноне, позволившая смоделировать появление наблюдаемого на осциллограммах ксеноновых эксиламп наряду с основным импульсом тока второго (обычно более слабого) импульса Смоделированы характеристики барьерного разряда в ксеноне в приближениях локального электрического поля и локальной энергии электронов. Показано, что оба приближения дают качественно близкое развитие физических процессов в барьерном разряде, однако количественные характеристики барьерного разряда, рассчитанные в этих приближениях, заметно различаются.

6. Проанализирован процесс развития волн ионизации и прохождения коротких импульсов тока в барьерном разряде в Хе. Изучено влияние физико-химических процессов в неравновесной плазме ксенона на формирование импульсов тока в барьерном разряде. Показано, что быстрая конверсия ионов Хе2+ в ионы Хе3+ и их последующая диссоциативная рекомбинация приводят к быстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока.

7. Численно изучено влияние концентрации Хе и электрического поля на кинетику электронов в смесях Ne-Xe. Показано, что оптимальное для генерации вакуумного ультрафиолетового излучения эксимерных молекул содержание Хе в смесях Ne-Xe составляет несколько процентов.

8. Численно в рамках разработанной одномерной гидродинамической модели проведен анализ подобия барьерных разрядов в смеси инертных газов 0.95 Ne/0.05 Хе. Получены законы преобразования при масштабировании барьерного разряда для концентраций эксимерных молекул и эффективности преобразования электрической энергии в излучение. Показано, что теоретически полученные законы подобия выполняются для резонансных состояний атомов и молекул ксенона, которые являются основными источниками вакуумного ультрафиолетового излучения барьерного разряда в смеси 0.95Ne/0.05Xe.

Работы по теме данной диссертации были поддержаны Международным научно-технического центром (проект МНТЦ 3098), Международной ассоциацией за развитие сотрудничества с учеными из новых независимых государств бывшего Советского Союза (проект INTAS-942922), Министерством образования и науки КР.

Список цитируемой литературы:

1*. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы

д ля травления и очистки материалов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 2*. Плазменная технология в производстве СБИС. Под ред. Айспрука Я,

Браун Д. М: Мир, 1987. 3*. Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко Н.А. Высокочастотный емкостной разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Изд-во Моск. Физ.-техн. Ин-та; Наука. Физматлит, 1995. 4*. Савинов В.П. Граничные эффекты емкостного высокочастотного

разряда. Дисс. докт. физ.-мат. наук, Москва. 2001. 5*. Кралъкина ЕА. Индуктивный высокочастотный разряд низкого давления и возможности оптимизации источников плазмы на его основе. // УФН. 2008, т. 178, № 5, с. 519-540. 6*. Александров А.Ф., ВаеилшКВ., КралъкинаЕЛ, ПавловВ.Б., РухадзеАЛ Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. I. Эксперимент. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 9. С. 802-815. 7*. АлександровА.Ф., ВавилинКВ., КралъкинаЕ.А., ПавловВ.Б., РухадзеАЛ Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. II. Мате-

магическое моделирование. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. №9. С. 816-827.

8*. Godyak V.A. Electrical and plasma parameters of ICP with high coupling efficiency. // Plasma Sources Sci. Technol. 2011. V. 20. 025004.

9*. Шибкова JI.B., Шибкое B.M. Разряд в смесях инертных газов. М.: Физматлит. 2005.

10*. Lin /. Steady-state rf magnetron discharges. // J .Appl. Phys. 1985. V. 58. P.2981-2987.

11*. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J. Cylindrical magnetron discharges. I. Current-voltage characteristics for dc- and rf-driven discharge sources. // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 3816-3824.

12*. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J. Cylindrical magnetron discharges. II. The formation of dc bias in rf-driven discharge sources. // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P.3825-3832.

13*. Александров А.Ф., Савинов В.П., Сингаевский И.Ф. Аномальный нагрев электронов приэлектродной плазмы асимметричного емкостного ВЧ разряда низкого давления в присутствии поперечного магнитного поля. Тез. докл. Международной научно-техн. конф. "Проблемы и прикладные вопросы физики". Саранск. 1997, с. 36-37.

14*. Flamm D.L., Cowan P.L and Golovchenko J.A. Etching and film formation in CBrF3 plasmas: Some qualitative observations and their general implications. //J. Vac. Sci. Technol. 1980. V. 17.No.6.P. 1341-1347.

15*. Абачев M.K., Антонов С.Л., Барышев Ю.П. и др. Исследование анизотропного травления монокристаллического кремния в низкотемпературной плазме CBrF3. // Труды ИОФАН. Технологические проблемы микроэлектроники. Т. 14. М.: Наука. 1988. С. 100-110.

16*. Staryga Е„ Bak G.W. Relation between physical structure and electrical properties of diamond-like carbon thin films. // Diamond & Related Materials. 2005. V.14. P.23-34.

17*. Kline L.E., Partlow W.D., Bies W.E. Electron and chemical kinetics in methane rf glow-discharge deposition plasmas // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 70-78.

18*. Манкелевич Ю.А., Рахимов А.Т., Суетин H.B. Моделирование процессов осаждения алмазных пленок в реакторе с активацией смеси разрядом постоянного тока // Физика плазмы. 1995. Т. 21. № 10. С. 921-927.

19*. Bardos L., Barankova Я, Lebedev Yu.A., Nyberga Т. and Berga S. Diamond Deposition in a Microwave Electrode Discharge at Reduced Pressures // Diamond and Related Materials. 1997. V. 6. № 3. P. 224.

20*. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., ПолакЛ.С. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии. М.: Наука. 1981.

21*. Руденко КВ., Суханов Я.Н., Орликовский А.А. Диагностика in situ и управление плазменными процессами в микроэлектронной технологии. // Раздел V, Гл. 1, в кн. Энциклопедия низкотемпературной

плазмы. / Под ред. Ю.А. Лебедева, Н.А. Плата, В.Е. Фортова. М., Изд. «Янус-К», 2006, т.ХП-5, с. 381-436.

22*. Kogelschatz U. Dielectric-barrier discharges: their history, discharge physics, and industrial applications. // Plasma Chem. Plasma Proc. 2003. V. 23. No.l. P.l.

23*. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов КВ. Физическая химия барьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989.

24*. Соснин Э.А. Действие излучения газоразрядных эксиламп на жидкую и газовую фазы органических веществ. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Томск. 2009.

25*. Erofeev M.V. and Tarasenko V.F. XeCl-, KrCl-, XeBr- and KrBr-excilamps of the barrier discharge with the nanosecond pulse duration of radiation. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 3609-3614.

26*. Зверева Г.Н. Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, С.-Пб. 2010.

27*. Г.А. Волкова, Н.Н. Кириллова, Е.Н.Павловская и др. ВУФ лампы на барьерном разряде в инертных газах // ЖПС. - 1984. Т. 41. Вып. 4. -С. 691-695.

28*. Eliasson В., Kogelschatz U. Modeling and Applications of Silent Discharge Plasmas // IEEE Trans, on Plasma Science. - 1991. V. 19. No. 2.-P. 309-323.

29*. A.M. Boichenko, VS. Skakun, V.F. Tarasenko et al. Cylindrical excilamp pumped by a barrier discharge // Laser Physics. - 1994. V.4. № 3. -P. 635-637.

30*. Ломаев М.И. Газоразрядные источники спонтанного и вынужденного излучения с рабочими средами на основе инертных газов и галогенов. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Томск. 2009.

31*. Boeuf J.P. Plasma display panels: physics, recent developments and key issues. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V.36. R53-R79;

32*. Воронов A.A., Дедов В.П. Принципы построения и проблемы совершенствования плазменных дисплеев. // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 6. С. 64-73.

33*. Ganter R., Ouyang J, Callegari Т. and Boeuf J.P. Physical phenomena in a coplanar macroscopic plasma display cell. I. Infrared and visible emission. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 992-999.

34*. Ganter R., Ouyang J., Callegari T. and Boeuf J.P. Physical phenomena in a coplanar macroscopic plasma display cell.II. Comparisons between experiments and models. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 1000-1007.

35*. OdaA., Sakai Y., AkashiH. and Sugawara H. One-dimensional modeling of low-frequency and high-pressure Xe barrier discharges for the design of excimer lamps. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1999. V. 32. P. 2726.

36*. Carmen R.J. and Mildren R.P. Computer modeling of a short-pulse excited dielectric barrier discharge xenon excimer lamp (Л.—172 nm). // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 19-33.

37*. Bogdanov E.A., Kudryavtsev A.A., Arslanbekov R.R. and Kolobov V.I. Simulation of pulsed dielectric barrier discharge xenon excimer lamp // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 2987-2995.

38*. Beleznai Sz., Mihajlik G., AgodA. et al. High-efficiency dielectric barrier Xe discharge lamp: theoretical and experimental investigations. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 3777-3787.

39*. BoeufJ.P., Punset C., Hirech A. andDoyeux H. Physics and Modeling of Plasma Display Panels. // J. Phys. IV. France. 1997, V.7, P. C4(3-14).

40*. Ikeda K, Verboncoeur J.P., Christenson P.J. and Birdsall C.K. Global modeling of a dielectric barrier discharge in Ne-Xe mixtures for an alternating current plasma display panel. // J. of Appl. Phys. 1999. V. 86 No.5, P.243-12441.

41*. Иванов B.B., Манкелевт Ю.А., Прошина O.B., Рахимов А.Т., Рахимова Т.В. Моделирование разряда в ячейке плазменной дисплейной панели в частотном режиме. // Физика гошмы. 1999. Т. 25. № 7. С. 646.

42*. Kim Н.С., Hur M.S., Yang S.S., Shin S.W., and Lee J.K. Three-dimensional fluid simulation of a plasma display panel cell. // J. of Appl. Phys. 2002. V. 91. No. 12. P. 9513-9520.

43*. Никандров Д.С., Цендин Л.Д. Низкочастотный барьерный разряд в таунсендовском режиме. // ЖТФ. 2005. Т.75. В.10. С. 29-38.

44*. Ломаев М.И. Определение энерговвода в эксилампах с возбуждением барьерным разрядом. // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т.14. №11.0.1091-1095.

45*. Drallos P.J., Nagorny V.P. and Williamson W. Boltzmann Simulations of AC-PDP Gas Discharges. Physica Scripta. // Physica Scripta. 1994. V. T53. P. 75-78.

46*. Hagelaar G.J.M. andKroesen G.M.W. A Monte Carlo modelling study of the electrons in the microdischarges in plasma addressed liquid crystal displays. //Plasma Sources Sci. Technol. 2000. V. 9. P.605-614.

47*. BoeufJ.P., Pitchford L.C. Two-dimensional model of a capacitively coupled rf discharge and comparisons with experiments in the Gaseous Electronics Conference reference reactor.// Phys. Rev. E. 1995. V.51. P. 1376 (http://www.kinema.com').

48*. d^Agostino R., Cramarossa F., de Benedictis S. and Ferraro F. On the use of actinometric emission spectroscopy in CF6-02 radiofrequency discharges: theoretical and experimental analysis. // Plasma Chem. Plasma Proc. 1985. V. 5. No. 5. P. 239-253.

49*. Lelevkin V.M., Otorbaev D.K. and Schram D.C. Physics of non-equilibrium Plasmas. 1992. Amsterdam: Elsevier.

50*. Wang Y.H., Zhang YТ., WangD.Z. and Kong M.G. Period multiplication and chaotic phenomena in atmospheric dielectric-barrier glow discharges.// Appl. Phys. Letters. 2007. V. 90.071501.

51*. Hagelaar G.J.M. and Pitchford L.C. Solving the Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid models //Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V.14. P.722.

Список основных работ автора, опубликованных по теме диссертации

1. Автаева С. Барьерный разряд. Исследование и применение. LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2011. 193 c.

2. Avtaeva S. V. and Otorbaev D.K. The magnetically enhanced capacitive RF discharges: Diagnostics and application (Capter 6). In book: Gas Discharges - Fundamentals & Applications, 2007. Edited by Jayr de Amorim Filho. Transworld Research Network. Kerala, India, P. 149-173.

3. Автаева C.B., Барышев ЮЛ., Bamiee K.A., Исаев К.Ш., Никифоров И.Е., Оторбаев Д.К., Орликовский A.A., Соколов А.Б. Исследование низкотемпературной плазмы CF3Br и процессы глубинного анизотропного травления кремния в диодном реакторе. Проблемы субмикронной технологии. Под ред. К.А. Валиева. Труды ФТИ РАН. Москва: Наука. 1993. С. 3-16.

4. Автаева С.В., Барышев ЮЛ., Ишикаев P.M., Оторбаев Д.К., Орликовский A.A. Характеристики неравновесной плазмы высокочастотного разряда низкого давления в CF3Br применяемого для травления полупроводников. Микроэлектроника. 1993. Т. 22. № 4. С. 206-214.

5. Avtaeva S. V., Otorbaev D.K. Diagnostics of plasma parameters in RF discharge in CF3Br during etching of semiconductors. Journal of Physics D: Applied Physics. 1993. V. 26. No.12. P. 2148-2153.

6. Avtaeva S. V., Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. Diagnostics of magnetically enhanced RF discharges in methane, argon and methane-argon mixtures. Journal of Physics D: Applied Physics. 1997. V.30. No.21. P.3000-3007.

7. Автаева C.B., Мамытбеков M.3., Оторбаев Д.К. Магнетронный высокочастотный разряд в метане, аргоне и смеси метана с аргоном. Теплофизика высоких температур. 1998. Т.36. № 2. С. 194-200.

8. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Расчет характеристик ВЧ разряда. Вестник КРСУ. 2003. Том 3. № 5. С. 3-11.

9. Автаева С.В. К вопросу о механизме образования атомарного водорода в высокочастотном разряде магнетронного типа в смеси Аг-СН4. Вестник КРСУ. 2004. Том 4. № 6. С. ЗЗ^Н.

10. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Исследование влияния межэлектродного расстояния на пространственную структуру и характеристики ВЧЕ разряда диодной конфигурации в аргоне. Вестник КРСУ. 2004. Том 4. № 6. С. 28-32.

11. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Моделирование характеристик ВЧЕ разряда в аргоне: влияние межэлектродного расстояния. Известия вузов (Бишкек). 2004. № 8. С. 11-14.

12. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Спектроскопические измерения характеристик ВЧЕ-разряда в метане. Вестник КРСУ. 2005. Том 5. № 1. с. 23-28.

13. Автаева C.B., Лапочкина Т.М., Скорняков A.B. Осаждение аморфных углеродсодержащих пленок в ВЧЕ разряде в метане. Горение и плаз-мохимия. 2005. Т.З. № 2. С. 132-140.

14. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б., Кайрыев Н.Ж., Лелевкин В.М., Скорняков A.B. Функция распределения электронов по энергиям в газоразрядной плазме в ксеноне. Вестник КРСУ. 2006. Т. 6. № 5. С.82-91.

15. Автаева C.B., Лапочкина Т.М. Характеристики молекулярного водорода и СН-радикала в плазме метана в высокочастотном емкостном разряде магнетронного типа. Физика плазмы. 2007. № 9. Т. 33. С. 846-858.

16. Волкова Г.А., Зверева Г.Н., Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б., Кайрыев Н.Ж., Скорняков A.B. Исследование и моделирование барьерных разрядов с целью оптимизации эксимерных ламп. Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2007. № 43, С. 161-169.

17. Avtaeva S.V., Kulumbaev E.B. Modeling of effect of voltage frequency and amplitude on Xe DBD characteristics. Известия вузов. Физика. 2007. № 9. Приложение. С. 122-126.

18. Автаева C.B. Исследование влияния частоты синусоидального напряжения на характеристики барьерного разряда в ксеноне. Вестник КРСУ. 2007. Т. 7. № 8. С. 75-83.

19. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б., Скорняков A.B. Численное исследование влияния давления газа на характеристики плазмы ксенона в барьерном разряде. Вестник КРСУ. 2007. Т. 7. № 8. С. 89-97.

20. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б. Влияние схемы плазмохимических процессов на характеристики барьерного разряда в ксеноне. Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 6. С. 497-516.

21 .Автаева C.B., Календарев B.C., Скорняков A.B. Моделирование характеристик барьерного разряда в рамках электротехнической модели. Вестник КРСУ. 2008. Т. 8. Т. 8. № 10. С.98-105.

22. Автаева C.B. Функция распределения электронов в ВЧЕ разряде в аргоне. Известия Вузов (Бишкек). 2008. № 7-8. С. 10-17.

23. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б. Численный анализ подобия барьерных разрядов в смеси 0.95 Ne/0.05 Хе. Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 4. С. 366-380.

24. Автаева C.B. Модель химических реакций в CBrF3 плазме ВЧЕ разряда. Известия Вузов (Бишкек). 2009. № 1. С.3-10.

25. Автаева C.B., Скорняков A.B. Влияние нелокальной кинетики электронов на характеристики барьерного разряда в ксеноне. Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 7. С. 647-656.

26. Автаева C.B. Влияние магнитного поля на электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в аргоне. Наука и Новые Технологии. 2009. № 4. С. 34-40.

27. Автаева C.B. Моделирование характеристик барьерного разряда в смеси 0.05 Хе /0.95 Ne. Вестник КРСУ. 2009. Т. 9. № 11. С. 24-30.

28. Автаева C.B. Параметры электронов в смесях Xe-Ne. Теплофизика высоких температур. 2010. Т. 48. № 3. С. 340-347.

29. Автаева C.B., Скорняков A.B. Расчет характеристик ксеноновых эксиламп в рамках одномерной гидродинамической модели. Известия Вузов. Физика. 2010. Т.53, № 3. С. 43-47.

30. Avtaeva S. V., Mamyíbekov M.Z., Otorbaev D.K. On the electron magnetic confinement effect in the plasma used for carbon thin films deposition. XIIIISPC. Beijing, China. 1997. V. 2. P.582-587

31. Автаева C.B., Оторбаев Д.К. Функция распределения электронов в высокочастотном разряде в аргоне. Материалы 9 школы по плазмо-химии для молодых ученых России и стран СНГ. ИГХТУ. Иваново. Россия. 1999. С. 136-139.

32. Автаева C.B., Оторбаев Д.К. Характеристики высокочастотного разряда магнетронного типа в аргоне. ФНТП-2001. Петрозаводск. ПТУ. 2001. Т. 1. С. 271-275.

33. Avtaeva S. V., Otorbaev D.K. Spectroscopy and langmuir probe diagnostics of magnetically enhanced capacitive RF discharge in argon. ISPC-15. Orleans, France. 2001. V. IV. P. 1267-1272.

34. Автаева C.B. К вопросу о механизме образования атомарного водорода в высокочастотном разряде магнетронного типа в смеси Аг-СН4. ISTAPC-2002. Иваново. ИГХТУ. 2002. С. 88-91.

35. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K andLapochkina T.M. Numerical simulation of RF discharge characteristics in argon and methane. PPPT-4. Minsk, Belarus, 2003. V. 1,P. 70-73.

36. Автаева C.B. Модель химических реакций в CBrF3 плазме ВЧЕ разряда. IV Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмо-химии (ISTAPC-2005). Иваново, Россия. 2005. Т.1.С. 201-203.

37. Автаева C.B., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Спектральная диагностика характеристик ВЧЕ разряда в метане. Часть 1. Распределение атомов водорода по энергетическим уровням. ISTAPC-2005. Иваново, Россия. 2005. Т. 2. С. 467-471.

38. Автаева C.B., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Спектральная диагностика характеристик ВЧЕ разряда в метане. Часть 2. Молекулярный водород. ISTAPC-2005. Иваново, Россия. 2005. Т. 2. С. 471-475.

39. Автаева C.B., Кайрыев Н.Ж., Кулумбаев Э.Б., Скорняков A.B. Кинетика электронов в газоразрядной плазме в ксеноне. Тезисы докладов XXXIII Звенигородской конференции по физике плазмы и УТС. Звенигород. М.: ЗАО НТЦ «ПЛАЗМАИОФАН», 2006. С. 197.

40. Автаева C.B., Кайрыев Н.Ж., Кулумбаев Э.Б., Скорняков A.B. Расчет функции распределения электронов по энергиям в ксеноне в двучленном приближении. Демидовские чтения. Москва-Екатеринбург-Томск. «Фундаментальные и прикладные проблемы современной физики». М.: ФИАН. 2006. С. 35-36.

41. Avtaeva S.V., Lapochkina T.M. Diagnostics of CH4 plasma of the magnetically enhanced capacitive RF discharge with optical emission spectroscopy methods. XVI International Conference on Gas Discharges and their Applications (GD 2006), Xi'an, China, 2006.V. 1, P. 429-432.

42. Avtaeva S. V., Kcyryev N.Z., Kulumbaev E.B., Skorrtyakov A. V. Electron kinetics in discharge plasma in xenon and helium, neon and xenon mixtures. XVI International Conference on Gas Discharges and their Applications (GD 2006), Xi'an, China, 2006. V. 2, P. 801-804.

43. Avtaeva S. Influence of Xe percentage in Ne/Xe, He/Xe and He/Ne/Xe plasma on electron kinetics. XVIII ESCAMPIG . Lecce, Italy, 2006 P. 171-172.

44. Avtaeva S, Kayryev N, Kulumbaev E, Skorrtyakov A. EEDF, electron transport coefficients and rate constants in xenon discharge. XVII ESCAMPIGI. Lecce, Italy, 2006. P. 169-170.

45. Avtaeva S. V., Kulumbaev E.B., Skorrtyakov A. V. Zero-dimensional model of xenon plasma as a powerful tool for kinetic analysis. V International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-5), Minsk Belarus, 2006. V. 1, P. 82-85.

46. Avtaeva S. V., Kulumbaev E.B., Lelevkin V.M. One-dimensional fluid simulations of 50 KHz high-pressure xenon barrier discharge. PPPT-5, Minsk, Belarus, 2006. V. 1, P. 86-89.

47. Avtaeva S. V., Lelevkin V.M., Kulumbaev E.B. and Skorrtyakov A. V. One-dimensional modeling of high pressure xenon barrier discharge. 18th International Symposium on Plasma Chemistry. Abstr. and Full-Papers CD. Kyoto, Japan. 2007, P. 129.

48. Avtaeva S. V. and Kulumbaev E.B. One-dimensional fluid simulations of high-pressure Xe barrier discharges: effect of frequency. 18th International Symposium on Plasma Chemistry. Abstr. and Full-Papers CD. Kyoto, Japan. 2007, P. 130.

49. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б. О влиянии физико-химических процессов на характеристики барьерного разряда в ксеноне. IV международный симпозиум «Горение и плазмохимия», Алматы, Казахстан, 2007. С. 72-74.

50. Avtaeva S. V. and Kulumbaev E.B. Effect of the AC Voltage Amplitude and Frequency on the Xe DBD characteristics. 11th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XI), Oleron Island, France, 2008. V. 1. P. 193-197.

51. Avtaeva S. V. and Kulumbaev E.B. Characteristics of the Similar DBDs in Ne/Xe Mixture. HAKONE XI, Oleron Island, France, 2008. V. 1. P. 188-192.

52. Avtaeva S. V. and Kulumbaev E.B. Characteristics of the DBD in 0.95Ne/0.05Xe Mixture. 15th International Symposium on High Current Electronics. Tomsk: Publishing house of the IAO SB RAS, 2008. P. 252-255.

53. Avtaeva S. V. and Skornyakav A. V. Simulation of the xenon excilamps characteristics within the ID fluid model. The 9-th Intern. Conf. Atomic and Molecular Pulsed Lasers: Abstracts. Tomsk: IAO SB RAS, 2009. P. 85.

Автаева Светлана Владимировна

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЕМКОСТНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ И БАРЬЕРНОМ РАЗРЯДАХ И ИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Подписано в печать 9.02.2012. формат 60х84'/1б Офсетная печать. Объем 2,5 п.л. Тираж 100 экз. Заказ 81.

Отпечатано в типографии КРСУ 720048, Бишкек, ул. Горького, 2.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА

ЕМКОСТНЫЕ ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И БАРЬЕРНЫЙ РАЗРЯДЫ.

ПРИМЕНЕНИЕ И ПРОБЛЕМЫ

1.1. ВЧЕ разряды

1.1.1. ВЧЕ разряд

1.1.2. ВЧЕ разряды в магнитном поле

1.2. Плазменное травление и осаждение тонких пленок

1.2.1. Источники плазмы, используемые для изготовления полупроводниковых структур.

1.2.2. Анизотропное плазменное травление

1.2.3. Плазменное осаждение аморфных гидрогенизированных углеродных пленок в метане и метансодержащих смесях

1.3. Барьерные разряды

1.3.1. Структура и характеристики барьерных разрядов

1.3.2. Численное моделирование барьерных разрядов

1.4. Эксимерные лампы

1.4.1. Принципы работы и устройство эксиламп БР

1.4.2. Экспериментальные исследования и моделирование характеристик эксиламп БР

1.5. Плазменные дисплейные панели

1.5.1. Введение

1.5.2. Устройство и принцип работы ПДП переменного тока

1.5.3. Моделирование ПДП 56 Выводы к главе

ГЛАВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА

2.1. ВЧЕ реактор традиционного типа

2. 2. ВЧЕ реактор с магнитным полем

2. 3. Измерения электрических характеристик и температуры газа

2.4. Регистрация спектров и измерение интенсивностей

2.4.1. Спектральная регистрирующая система на базе дифракционного спектрографа ДФС

2.4.2. Спектральная автоматизированная регистрирующая система на базе монохроматора МДР

2.4.3. Пространственные измерения интенсивности излучения

2.5. Зондовые измерения 68 Выводы к главе

ГЛАВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЧЕ РАЗРЯДА В АРГОНЕ

3.1. Функция распределения электронов в ВЧЕ разряде в аргоне

3.1.1. Кинетическое уравнение для электронов в ВЧЕ разряде

3.1.2. ФРЭЭ и параметры электронов в ВЧЕ разряде в аргоне

3.1.3. Распределение интенсивности излучения спектральных линий в межэлектродном промежутке ВЧЕ разряда

3.2. Характеристики высокочастотного емкостного разряда в магнитном поле в аргоне

3.2.1. Электрические характеристики

3.2.2. Концентрация заряженных частиц и температура электронов

3.2.3. Оптические характеристики

3.2.4. Анализ влияния дрейфа электронов в магнитном поле на характеристики разряда

3.3. Исследование влияния магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в рамках гидродинамической модели

3.3.1. Одномерная гидродинамическая модель ВЧЕ разряда

3.3.2 Влияние магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в Ar

Выводы к главе

ГЛАВА

ВЧЕ РАЗРЯД В ТРИФТОРБРОММЕТАНЕ

4.1. Экспериментальные исследования характеристик плазмы

ВЧЕ разряда в трифторбромметане

4.1.1. Абсолютные концентрации атомов брома и фтора

4.1.2. Температура газа

4.2. Кинетическая модель плазмохимических реакций в CF3Br плазме

4.2.1. Кинетическая модель

4.2.2. Компонентный состав CF3Br плазмы ВЧЕ разряда 118 Выводы к главе

ГЛАВА

ВЧЕ РАЗРЯД В МАГНИТНОМ ПОЛЕ В МЕТАНЕ И СМЕСИ

МЕТАНА С АРГОНОМ

5.1. Электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане

5.1.1. Электрические характеристики

5.1.2. Температура газа

5.1.3.Спектр и пространственное распределение излучения

5.2. Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане и смеси метана с аргоном

5.2.1 Методика измерения концентрации атомов водорода методом оптической актинометрии.

5.2.2 Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в метане 139 5.2.3. Концентрация атомарного водорода в ВЧЕ разряде в смесях Аг-СГЦ

5.3. Заселенности энергетических уровней атомов водорода

5.4. Параметры молекулярного водорода

5.4.1. Концентрация молекул водорода

5.4.2. Распределение молекул водорода по колебательным уровням

5.4.3. Вращательная температура молекул водорода 161 5.5. Колебательная и вращательная температуры радикалов СН

Выводы к главе

ГЛАВА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ В КСЕНОНОВЫХ ЭКСИЛАМПАХ

БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА

6.1. Моделирование барьерного разряда в рамках гидродинамической модели

6.1.1. Кинетика электронов в барьерном разряде в ксеноне

6.1.2. Гидродинамическая модель барьерного разряда: приближение локальной энергии электронов (LEA модель)

6.1.3. Гидродинамическая модель барьерного разряда: приближение локального электрического поля (LFA модель)

6.1.4. Тестирование программы

6.1.5. Характеристики БР в ксеноне, рассчитанные в рамках

LFА и LEA приближений

6.2. Влияние плазмохимических процессов в ксеноне на характеристики барьерного разряда

6.2.1. Кинетическая схема плазмохимических процессов в ксеноне

6.2.2. Развитие импульсов тока в барьерном разряде в ксеноне, влияние плазмохимических процессов

6.3. Влияние внешних параметров на характеристики барьерного разряда в ксеноне

6.3.1. Влияния частоты изменения напряжения

6.3.2. Влияние амплитуды напряжения

6.3.3. Влияние емкости диэлектриков

6.3.4. Влияние длины разрядного промежутка

6.4. Моделирование ксеноновой лампы трехступенчатого профиля

6.5. Оптимизация ксеноновых эксиламп 220 Выводы к главе

ГЛАВА

МОДЕЛИРОВАНИЕ БАРЬЕРНОГО РАЗРЯДА В ЯЧЕЙКЕ ПЛАЗМЕННЫХ

ДИСПЛЕЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ

7.1. Кинетика электронов в смесях Хе-№

7.1.1. Расчет параметров электронов

7.1.2. Влияние электрического поля и концентрации ксенона на кинетику электронов в смеси Хе-№

7.2. Моделирование характеристик барьерного разряда в смеси 0.05 Хе /0.95 Ые

7.2.1. Одномерная гидродинамическая модель БР в смеси Хе-№

7.2.2. Характеристики барьерного разряда в смеси 0.05 Хе/0.95 N

7.3. Численный анализ подобия БР в смеси 0.95№/0.05Хе

7.3.1. Подобные электрические разряды. Разрешенные и запрещенные процессы

7.3.2. Анализ подобия электрических характеристик БР в смеси Хе-Ые

7.3.3. Законы преобразования для концентраций заряженных и нейтральных компонент Хе-№ плазмы БР

7.3.4. Законы преобразования для эффективности излучения

Выводы к главе

Общая характеристика работы. Работа посвящена исследованию емкостных высокочастотных и барьерного разрядов. Особое внимание в работе уделено систематическому параметрическому исследованию характеристик разрядов, изучению параметров частиц и физико-химических процессов в плазме, влиянию этих процессов на характеристики разрядов. Для изучения ВЧЕ разрядов в основном используются экспериментальные методы исследования; особое внимание уделяется обоснованию применения спектральных методов. Барьерные разряды исследуются численными методами; большое внимание уделяется разработке моделей барьерных разрядов.

Актуальность темы. Неравновесные газовые разряды в последние десятилетия привлекают огромный интерес исследователей, что связано с широким кругом их индустриальных приложений.

Емкостные ВЧ разряды работающие на частоте 13.56 МГц были первыми, используемыми в технологиях плазменной обработки (плазменного травления) [1-5]. Однако их неспособность создавать плазму высокой плотности при низких давлениях газа и разделять функции генерации плазмы и ускорения ионов ограничили их применение и привели в начале 90-х годов к появлению источников с индуктивной ВЧ плазмой.

Плазменные реакторы, основанные на индуктивных ВЧ разрядах могут обеспечивать высокие плотности плазмы при низких давлениях газа и независимо контролировать плотность (ионного потока) и энергию ионов [6-8]. Применение индуктивных ВЧ разрядов в коммерческих реакторах для плазменной обработки показало их существенные ограничения. Сюда можно отнести неспособность работать в индуктивной моде с низкой плотностью

11 3 плазмы (/7«10 см" ) и малой длиной разрядного промежутка, значительные радиальные и азимутальные неоднородности [9].

Другим направлением, развиваемым в начале 90-х годов, было использование магнитного поля для улучшения характеристик реактивного ионного травления (РИТ). РИТ часто приводит к нежелательным радиационным повреждениям и/или загрязнениям поверхности, которые должны впоследствии удаляться. ВЧЕ разряды в магнитном поле позволяют получить более высокие скорости травления и малые энергии бомбардировки ионов, что приводит к снижению количества повреждений и уменьшает потребность в их отжиге. Использование магнитного поля в разрядах в смесях газов может приводить к пространственному разделению компонент смеси [10]. К началу данных исследований лишь небольшое число работ было посвящено изучению фундаментальных свойств ВЧЕ разрядов в магнитном поле [11-15].

Основным преимуществом реактивного ионного травления, является потенциальная возможность прецизионного анизотропного травления материала в направлении, перпендикулярном его поверхности. Широко применяемое в промышленности в начале 90-х годов травление в фторсодержащей плазме СР4 или СР4-02 (81Р4, ББб, МЕ3, СШ3 и др.) при отсутствии каких-либо кристаллографических эффектов происходит изотропно с одинаковой скоростью по всем направлениям [1, 2]. Анизотропное травление стимулируют бомбардировкой положительными ионами [16]. Однако при больших концентрациях атомарного фтора Б (1014-И015 см"3) в плазме ионное ускорение процесса травления не исключает спонтанного травления под маску и не обеспечивает необходимой в задачах субмикронной технологии микроэлектроники анизотропии травления. В связи с этим было предложено использовать в качестве травителей менее химически активные галогены. Так в работах [17-19] была продемонстрирована возможность анизотропного травления кремния (81) в плазме трифторбромметана (СР3Вг). Однако к началу работ, представленных в данной диссертации, внутренние параметры СР3Вг плазмы, химические реакции и частицы, ответственные за процесс травления кремния в СР3Вг плазме не были изучены.

Наряду с травлением полупроводниковых структур ВЧЕ разряды используют для осаждения тонких аморфных гидрогенизированных углеродных пленок, часто называемых алмазоподобными. Они обладают уникальными свойствами такими как высокие твердость, электрическая прочность, химическая стойкость, прозрачность в видимой области спектра, и используются в качестве диэлектрических и защитных слоев [20, 21], в том числе в микроэлектронике. При плазменном осаждении гидрогенизированных углеродных пленок часто используются смеси метана с водородом и инертными газами. Несмотря на активные исследования метансодержащей плазмы [22-24], параметры химически активных частиц, физико-химические процессы протекающие в плазме и на поверхности к началу работы над диссертацией оставались слабо изученными. Разработка методов контроля и изучение параметров метансодержащей плазмы представляют практический интерес для понимания механизмов формирования алмазоподобных пленок и оптимизации условий их осаждения.

Прогресс в разработке источников плазмы для изготовления полупроводниковых структур требует знания параметров плазмы этих источников. Экспериментальное исследование параметров и физико-химических процессов в химически активной плазме представляет собой чрезвычайно трудную задачу. Методы контактной диагностики неравновесной плазмы разработаны авторами [25-27]. Методы мониторинга параметров плазмы в реакторах для плазменного травления активно развивались в последнем десятилетии [28-32].

Барьерные разряды обеспечивают эффективные технологии для получения неравновесной плазмы в газах атмосферного давления. Свойства БР привели к большому количеству индустриальных приложений барьерных разрядов, таких как генерация озона, модификация поверхностей, осаждение покрытий, контроль загрязнений, стерилизация и дезинфекция, С02-лазеры, эксилампы и плазменные дисплейные панели (ПДП) [33-35].

Эксимерные лампы (эксилампы) - относительно недавно появившийся класс источников спонтанного УФ- и ВУФ- излучения, в которых используется неравновесное излучение эксимерных или эксиплексных молекул [36-39]. В отличие от люминесцентных и тепловых источников УФ и ВУФ излучения, до

80% общей мощности излучения эксилампы может быть сосредоточено в узкой (не более 10 нм на полувысоте) полосе соответствующей молекулы. При этом удельные мощности излучения превышают величины, характерные для ламп низкого давления на резонансных переходах атомов. К числу наиболее изученных и востребованных относятся эксилампы на переходах димера ксенона Хе2(^=172 нм).

К началу исследования барьерных разрядов в рамках диссертационной работы как отечественными, так и зарубежными группами был проведен цикл работ по созданию, исследованию и применению эксиламп [40-42]. Однако многообразие возможных условий возбуждения эксиламп, влияние на их выходные характеристики многих, часто взаимозависимых, факторов существенно осложняют создание эксиламп с необходимыми для практических применений выходными параметрами [43]. Дальнейшее совершенствование эксиламп актуально в связи с возрастающими потребностями науки и техники в мощных и недорогих источниках УФ и ВУФ излучения.

Плазменные дисплейные панели (ПДП) представляют собой матрицы субмиллиметровых флуоресцентных ламп, сложным образом контролируемых электронными драйверами [44-45]. Каждый элемент изображения (пиксель) ПДП состоит из трех элементарных разрядных ячеек, излучающих ультрафиолетовое излучение (УФ). Ультрафиолетовое излучение с помощью люминофоров преобразуется в видимый свет трех цветов. Плазма в каждой ячейке ПДП переменного тока генерируется барьерным разрядом (БР), горящем в тлеющем режиме в смеси инертных газов. Типичное давление составляет 500 Тор в газоразрядном зазоре 100 мкм. В качестве переменного напряжения используется прямоугольный сигнал частотой порядка 100 кГц и временем нарастания 200-300 не. Во включенном состоянии через разрядную ячейку каждые полпериода проходит импульс тока длительностью менее 100 не.

Несмотря на ряд прекрасных характеристик, излучательная эффективность ПДП переменного тока остается низкой по сравнению с электронно-лучевыми трубками (ниже ~в 3 раза) и требует улучшения [44].

Существенной частью улучшения технологии ПДП является понимание основных физических процессов динамики плазмы, распределения энергии электронов и взаимодействия плазмы с поверхностью. Малые размеры ПДП ячеек и короткие времена горения разряда делают экспериментальную диагностику очень сложной.

Несмотря на сложность экспериментальных исследований, в последние годы была проведена оптическая диагностика плазмы в ПДП ячейках. Наряду с этими исследованиями в работах [46, 47] сообщалось об измерениях свойств макроскопических ячеек ПДП ('макроячеек'). Макроячейки представляют собой разрядные ячейки, геометрия которых похожа на геометрию реальных ячеек ПДП, однако их размеры на 1-2 порядка больше. Макроячейки являются очень полезным инструментом для изучения разрядов в ячейках ПДП, поскольку диагностика разряда в макроячейке существенно проще, чем разряда в реальных ячейках, и в связи с тем, что конструкция электродов и геометрия могут легко быть изменены. Предполагается, что при масштабировании ячеек выполняется подобие разрядов и физика БР в макроячейках ПДП остается такой же, как и в реальных ячейках. Однако исследования выполнения законов подобия в БР к началу данной работы проведено не было.

Сложившиеся на основе экспериментальных данных представления о структуре, свойствах и динамике возникновения и погасания разряда между диэлектрическими барьерами могут быть значительно расширены и уточнены с помощью метода численного моделирования. Численное моделирование характеристик является перспективным методом оптимизации параметров эксиламп и ячеек ПДП, позволяя определить условия достижения максимальной излучательной эффективности при требуемой величине мощности излучения в заданном интервале длин волн. К началу данного исследования был разработан ряд гидродинамических моделей БР в ксеноне (эксилампы) [48-51] и в смесях инертных газов (ячейки ПДП) [52-55], а также аналитические [56], электротехнические [57] и кинетические модели [58, 59].

ГД модели барьерного разряда основаны на уравнениях газовой динамики (уравнениях непрерывности в диффузионно-дрейфовом приближении) для электронов, ионов и возбужденных атомов (молекул), связанных с уравнением Пуассона для электрического поля. Была продемонстрирована способность ГД моделей успешно моделировать фундаментальные процессы, имеющие место в эксилампах и ПДП ячейках, исходя из основополагающих принципов газовой электроники. В то же время систематические параметрические исследования излучательных характеристик ксеноновых эксиламп на момент начала данной работы отсутствовали.

Таким образом, фундаментальной проблемой при улучшении характеристик процессов и приборов, использующих ВЧЕ и барьерные разряды, является недостаток информации о протекающих в них физко-химических процессах и их влиянии на характеристики разрядов. В связи с этим, исследование физико-химических процессов в емкостных высокочастотных и барьерных разрядах является своевременным и актуальным как для улучшения существующих, так и для разработки принципиально новых технологий и приборов, основанных на их использовании.

Цель и задачи диссертационной работы

Целью работы было экспериментальное и теоретическое исследование физико-химических процессов в неравновесной плазме емкостных высокочастотных и барьерного разрядов и их электрических и оптических характеристик.

Достижение цели работы предполагало решение следующих задач:

- Создание диагностического комплекса для исследования электрических и оптических характеристик плазмы ВЧЕ разрядов.

- Обоснование спектральных методов диагностики галоген- и метансодержащей плазмы.

- Экспериментальное исследование электрических и оптических характеристик и внутренних параметров традиционного и активированного магнитным полем ВЧЕ разрядов в аргоне, трифторбромметане и метане.

- Моделирование плазмохимических процессов и расчет состава плазмы ВЧЕ разряда в СБзВг.

- Разработку одномерных гидродинамических моделей БР в ксеноне и смесях ксенона с неоном.

- Численное исследование влияния физико-химических процессов в БР в ксеноне и смесях ксенона с неоном на электрические и оптические характеристики разряда.

- Масштабирование барьерных разрядов.

Методы исследований

При исследовании ВЧЕ разрядов использовались экспериментальные и численные методы, исследование барьерных разрядов проводилось расчетным путем. Для экспериментального измерения параметров плазмы использовались электротехнический, термопарный, зондовый и спектральные методы. Зондовые измерения осуществлялись с помощью двойного Ленгмюровского зонда с использованием стандартных схемы и методики обработки ВАХ зонда. Применение спектральных методов основывалось на использовании относительных интенсивностей спектральных линий и молекулярных полос, измеряемых с помощью современного спектрального оборудования. Использование конкретных спектральных методик измерения параметров плазмы обосновывалось с помощью кинетического анализа. Для численного исследования параметров плазмы использовались нольмерные кинетические и одномерные гидродинамические модели. Для моделирования параметров электронной компоненты плазмы решалось кинетическое уравнение Больцмана в двучленном приближении.

Структура и объем диссертации

Объем диссертации составляет 320 страниц, в ней представлены 113 рисунков и 22 таблицы, имеется 474 ссылки на литературные источники. Диссертация состоит из настоящего введения, 7 глав, заключения, 4-х приложений и списка литературы. Объем основного текста составляет 263 страницы.

Во Введении обосновывается актуальность исследования электрических и оптических характеристик высокочастотных емкостных (ВЧЕ) и барьерного разрядов, формирования представлений о протекающих в них физико-химических процессах и их связи с характеристиками разрядов. Сформулированы цель, научная новизна, практическая значимость, приводятся защищаемые положения.

Первая глава содержит литературный анализ состояния исследований высокочастотных емкостных и барьерных разрядов. Даны общие сведения о высокочастотных емкостных (ВЧЕ) и барьерном разрядах, их особенностях, характеристиках, методах моделирования. Рассмотрены основные области, проблемы и перспективы их применения. По результатам обзора сделаны выводы об актуальности проводимых исследований, обоснованы цели и задачи диссертационной работы.

Во второй главе описана экспериментальная техника, используемая для исследования параметров ВЧЕ разрядов. Описаны ВЧЕ реакторы диодного и магнетронного типа, оптические регистрирующие системы на базе спектрографа ДФС-8 и монохроматора МДР-23, методы измерения электрических параметров и температуры газа, схема регистрации вольт-амперных характеристик двойного зонда и методика их обработки.

Во третьей главе изучаются электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в магнитном поле в аргоне и анализируется влияние дрейфа электронов в магнитном поле на характеристики разряда. Разработана программа для расчета нестационарной функции распределения электронов по энергиям (ФРЭЭ) в ВЧЕ разряде в аргоне. Рассчитаны ФРЭЭ и аксиальные распределения температуры и концентрации электронов в ВЧЕ разряде в различные моменты времени. Рассчитано усредненное за период аксиальное распределение интенсивности излучения спектральных линий аргона в ВЧЕ разряде. Представлены результаты комплексного исследования характеристик ВЧЕ разряда магнетронного типа в асимметричном реакторе в аргоне: электротехническими методами измерены ВЧ ток, ВЧ напряжение и постоянное напряжение самосмещения; зондовыми методами измерены концентрация заряженных частиц и температура электронов; оптическими методами изучены интенсивность излучения и толщина приэлектродного слоя. Влияние магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда в диапазоне давлений от 650 до 10 Па дополнительно исследовано в рамках одномерной гидродинамической модели.

В четвертой главе описываются результаты экспериментального и численного исследования оптических характеристик и внутренних параметров плазмы традиционного ВЧЕ разряда в трифторбромметане - СР3Вг (хладон 13В]). Эксперименты выполнены в ассиметричном высокочастотном реакторе емкостного типа диодной конфигурации. Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрации атомарных радикалов Вг и Б. Двумя методами (спектральным и термопарным) изучено пространственное распределение температуры газа. В результате численного решения дифференциального уравнения баланса энергии для экспериментально измеренного поля температур восстановлен двумерный профиль источников тепла.

Разработана кинетическая модель газофазных реакций в СР3Вг плазме. Рассчитаны концентрации компонент плазмы для условий (давление газа, температура электронов) типичных для ВЧЕ разряда в СР3Вг. Объясняется механизм анизотропного травления кремния в ВЧЕ разряде в трифторбромметане.

В пятой главе описываются результаты экспериментальных измерений электрических и оптических характеристик ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане и смеси метана с аргоном, спектральных исследований внутренних параметров метансодержащей плазмы и анализа механизмов образования атомарного водорода и формирования распределений атомов и молекул водорода и радикалов СН* по энергетическим уровням.

Изучены электрические характеристики, температура газа, спектр излучения. Проанализированы механизмы образования возбужденных атомов о водорода Н (п=3) и аргона Аг (4р Р]). Получены выражения для определения концентрации атомов водорода по отношению интенсивностей спектральных линий водорода На и аргона в случае прямого, ступенчатого и диссоциативного возбуждения излучающих состояний. Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрации атомарного водорода в разряде в метане и смеси метана с аргоном. Установлено, что концентрация атомов водорода в смеси СН4(1-10%)+Аг на порядок выше их концентрации в чистом метане при одинаковых параметрах разряда. Показано, что в механизмы образования атомов Н в метане и смеси СН4(1-10%)+Аг разные: в метане в диапазоне давлений 1-ь10 Па атомарный водород образуется в результате диссоциации метана и радикалов СНХ при столкновениях с электронами, в смеси СН4(1-10%)+Аг - в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с метастабильными атомами аргона: Аг'т + С#4 СН3 +н + Аг.

Обнаружено неравновесное распределение атомов водорода по энергетическим уровням. Определено отношение концентраций атомарного и молекулярного водорода. Изучено распределение относительных

3 3 интенсивностей колебательных полос системы Фулхера Н2(с1 Пи ]/-а у";

1,2,3) по колебательным уровням. Определены значения температуры заселения колебательного уровня у=1 молекул водорода в основном состоянии Н2(Х1£). По распределению относительных интенсивностей вращательных линий С)-ветви колебательной полосы (0-0) а-системы Фулхера определена вращательная температура молекул водорода. Измерены колебательная и вращательная температуры радикалов СН*.

Шестая глава посвящена моделированию характеристик барьерного разряда в ксеноне. Разработана гидродинамическая (ГД) модель БР и проанализированы результаты расчета характеристик БР в ксеноне в приближениях локального электрического поля и локальной энергии электронов. Показано, что разработанная ГД модель позволяет смоделировать появление наблюдаемого на осциллограммах ксеноновых эксиламп наряду с основным импульсом тока второго (обычно более слабого) импульса. Проанализирован процесс развития волн ионизации и прохождения коротких импульсов тока в БР в ксеноне.

Представлены результаты систематического численного исследования влияния внешних параметров (частоты и амплитуды синусоидального напряжения, емкости диэлектриков, длины газоразрядного промежутка) на оптические характеристики БР в ксеноне. Смоделированы характеристики прямоугольной ксеноновой лампы трехступенчатого профиля, давление ксенона в лампе 300 тор, толщина диэлектрических барьеров 1 мм, материал -кварцевое стекло. Даны рекомендации по оптимизации параметров эксиламп.

В седьмой главе представлены результаты моделирования физико-химических процессов и оптических и электрических характеристик БР в смесях Хе-№ с параметрами, характерными для ячеек плазменных дисплейных панелей, изучена возможность масштабирования ячеек ПДП, получены законы преобразования для эффективности преобразования электрической энергии в излучение при масштабировании ячеек.

Показано, что с увеличением электрического поля доля энергии электронов, затрачиваемой на возбуждение ксенона, уменьшается и больше энергии вкладывается в ионизацию ксенона, возбуждение и ионизацию неона; увеличения излучательной эффективности разряда следует ожидать в диапазоне концентраций ксенона в смеси до 10%.

В рамках гидродинамической модели проведен расчет характеристик БР в смеси 0.05Хе/0.95№. Проанализированы развитие газоразрядного процесса и характеристики БР. Показано, что исключение N6 и Ме2 из кинетической схемы незначительно сказывается на характеристиках плазмы, позволяя уменьшить число рассматриваемых элементарных физико-химических процессов и, тем самым, уменьшить время расчета установившихся характеристик БР на 20-25%.

Численно в рамках гидродинамической модели проведены анализ подобия БР разрядов с масштабным коэффициентом (соотношением линейных размеров разрядов) равным 10 и с одинаковыми значениями комбинаций рс1 и рТ в смеси инертных газов 0.95 №/0.05 Хе и проверка инвариантности комбинаций характеризующих БР величин. На основе уравнений баланса для равновесных концентраций получены законы преобразования для концентраций эксимерных молекул. Установлены законы преобразования для эффективности излучения различных компонент плазмы. Показано, что БР разряды с масштабным коэффициентом 10 и одинаковыми значениями комбинаций рс1 и рТ в смеси инертных газов 0.95 N6/0.05 Хе имеют близкие электрические свойства при одинаковых значениях как при прохождении импульса тока, так и в послесвечении.

В Заключении сформулированы основные результаты работы.

В Приложениях кратко описывается метод решения системы уравнений одномерной гидродинамической модели (Приложение 2), приводятся кинетические схемы плазмохимических реакций в СР3Вг (Приложение 1), в ксеноне (Приложение 3) и в смеси №-Хе (Приложение 4) и константы скоростей соответствующих реакций.

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты измерений и расчетов внутренних параметров ВЧЕ разрядов в аргоне и СР3Вг. Модель плазмохимических процессов и результаты расчета состава плазмы ВЧЕ разряда в СР3Вг.

2. Методы и результаты исследований концентраций атомарного и молекулярного водорода, колебательных и вращательных температур молекул Н2 и радикалов СН*; представления о механизмах формирования атомов Н, молекул Н2 и радикалов СН* и их распределений по энергетическим уровням в магнетронном ВЧЕ разряде в метане и смесях метана с аргоном.

3. Закономерности влияния магнитного поля на электрические и оптические характеристики и внутренние параметры плазмы ВЧЕ разрядов.

4. Одномерная гидродинамическая модель БР в ксеноне; результаты численного исследования влияния параметров БР в ксеноне на его оптические характеристики. Анализ физико-химических процессов в БР разряде в ксеноне при формировании коротких импульсов тока.

5. Одномерная гидродинамическая модель БР в смеси Ые/Хе; результаты численного исследования параметров БР в смеси 0.95№/0.05Хе. Масштабирование БР, законы преобразования для концентрации эксимерных молекул и эффективности излучения при масштабировании БР в смеси Ые/Хе .

Достоверность защищаемых положений

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием метрологически поверенного оборудования, статистической обработкой экспериментальных данных, воспроизводимостью основных результатов измерений, тщательным обоснованием спектральных методов диагностики плазмы, использованием зарекомендовавших себя физических моделей и численных методов, тестированием разработанных программ, согласием экспериментальных и теоретических результатов и согласием с результатами других исследователей.

Новизна полученных результатов

1. Впервые спектральными методами измерены концентрации атомов Вг и Б в ВЧЕ разряде в СР3Вг с высоким пространственным разрешением. Показано, что концентрация атомов брома в десятки раз превышает концентрацию атомов фтора. Разработана кинетическая модель газофазных реакций в СР3Вг плазме. Рассчитан состав СР3Вг плазмы.

2. Впервые изучены характеристики ВЧЕ разряда в метане и смеси метана с аргоном в магнитном поле.

- Спектральными методами измерены концентрации атомов и молекул водорода, исследованы распределения молекул водорода и радикалов СН* по колебательным и вращательным уровням энергии.

- Показано, что в смеси аргона с метаном (1-ь10% СН4 + Аг) в диапазоне давлений 1ч-10 Па атомарный водород образуется в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с метастабильными атомами аргона:

Агт+СН4 —> СНЪ + Н + Аг\

- Установлено, что в ВЧЕ разряде в метане реализуется неравновесное распределение атомов водорода по энергетическим уровням, к формированию которого приводит диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов водорода Н2 + е Н + Н*.

3. Получены новые данные о влиянии параметров БР в ксеноне и физико-химических процессов в нем на формирование импульсов тока БР.

- Показано, что гидродинамические модели БР в ксеноне в приближениях локального электрического поля и локальной энергии электронов дают качественно близкую картину развития физических процессов.

- Показано, что в плазме БР в Хе быстрая конверсия ионов Хе2+ в Хе3+ и последующая диссоциативная рекомбинация приводят к быстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока, что влечет за собой появление второго (обычно более слабого) импульса тока на полупериод напряжения.

- Обнаружено явление стратификации энергии электронов при прохождении импульсов тока в БР в ксеноне.

- Показано, что рост перенапряжения приводит к появлению вслед за однопиковым режимом горения БР двух пикового режима и затем к умножению периода напряжения.

4. В результате систематических численных исследований получены новые данные о влиянии внешних параметров БР в ксеноне на его оптические характеристики.

5. Численно в рамках гидродинамической модели проведен анализ подобия БР в смеси 0.95№/0.05Хе. Впервые получены законы преобразования для эффективности ВУФ излучения атомов и эксимерных молекул в БР в смесях Ые/Хе. Показано, что теоретически полученные соотношения для эффективности излучения компонент плазмы БР в смеси 0.95 №/0.05 Хе выполняются для излучения резонансных атомов и молекул ксенона, на излучение которых приходится большая часть излучения.

Научная ценность и практическая значимость работы

1. Разработанная кинетическая модель газофазных реакций в ВЧЕ разряде в СБзВг и результаты исследования абсолютных концентраций атомарных радикалов и расчета состава СР3Вг-плазмы в дальнейшем могут использоваться при разработке гидродинамических моделей ВЧЕ разряда в СР3Вг и представляют практическое значение для разработки технологий анизотропного травления кремния и его оксидов.

2. Полученные данные о концентрациях атомов и молекул водорода, распределениях молекул водорода и радикалов СН* по колебательным и вращательным уровням энергии, результаты анализа физико-химических процессов в ВЧЕ разряде в метане и смесх метана с аргоном могут использоваться при исследовании плазмохимических механизмов формирования углеродсодержащих покрытий и роста наноструктур в метансодержащей плазме и представляют практический интерес для разработки и оптимизации технологий, связанных с напылением углеродсодержащих пленок.

3. Выявленные закономерности влияния поперечного магнитного поля на характеристики ВЧЕ разряда могут быть использованы при разработке технологий травления и осаждения тонких пленок.

4. Созданная модель БР и полученные сведения о влиянии параметров БР в ксеноне на его характеристики позволяет оптимизировать параметры Хе2-эксиламп на практике. Результаты анализа физико-химических процессов в БР в ксеноне во время прохождения импульсов тока и в фазе послесвечения представляют интерес при изучении механизмов формирования филаментов в барьерном разряде и для разработки более совершенных моделей БР в ксеноне.

5. В результате анализа в рамках одномерной ГД модели подобия барьерных разрядов в смеси 0.95№/0.05Хе получены законы преобразования для эффективности излучения, применимые для масштабирования БР при исследованиях и разработке ячеек плазменных дисплеев и эксиламп. Полученные законы могут использоваться для дальнейшего изучения роли разрешенных и запрещенных процессов в механизме протекания барьерных разрядов в инертных газах и их смесях.

Личный вклад автора

Диссертационная работа является результатом законченного цикла фундаментально-прикладных исследований неравновесной плазмы нестационарных газовых разрядов, проводимых автором в период с 1992 по 1995 гг. в лаборатории Спектроскопии плазмы НИЦ «Жалын» при Президиуме Академии наук КР и в период с 1996 по 2009 гг. в лаборатории Оптики и спектроскопии Кафедры физики и микроэлектроники Кыргызско-Российского Славянского университета. На различных этапах работы исследования выполнялись совместно с коллегами, но при этом личный вклад автора является определяющим и состоит в выборе направления, участии в создании экспериментальных установок и диагностических комплексов, разработке программ для управления автоматизированным комплексом регистрации спектров, выборе и обосновании спектральных методов, планировании и проведении основных экспериментальных исследований; разработке и участии в разработке кинетических схем плазмохимических процессов, одномерной гидродинамической модели БР, программ для решения кинетического уравнения Больцмана и расчета состава плазмы в рамках кинетической (OD) модели; проведении численных расчетов; анализе и интерпретации полученных данных; подготовке докладов и статей.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийской (с международным участием) конференции по физике низкотемпературной плазмы (ФНТП-2001, Петрозаводск, Россия, 2001); IV International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-4, Minsk, Belarus, 2003); IV Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, Россия, 2005); III международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы, Казахстан, 2005); Международном семинаре «Проблемы моделирования и развития технологии получения керамики» (Бишкек, Кыргызстан, 2005); XXXIII Звенигородской конференции по физике плазмы и У ТС. (Звенигород, Россия, 2006); XVI International Conference on Gas Discharges and their Applications (GD 2006, Xi'an, China, 2006); V International Conference Plasma Physics and Plasma Technology (PPPT-5, Minsk, Belarus, 2006); 18-th International Symposium on Plasma Chemistry (Kyoto, Japan, 2007); IV международном симпозиуме «Горение и плазмохимия» (Алматы, Казахстан, 2007); V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии (Иваново, Россия, 2008); 11-th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XI, Oleron Island, France, 2008); 9-th International Conference "Atomic and Molecular Pulsed Lasers" (Tomsk, Russia, 2009); научных и научно-практических конференциях КРСУ, Бишкек, 19982009 гг., и на научных семинарах кафедры физики и микроэлектроники КРСУ.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 53 научные работы, включая 18 статей в журналах из списка ВАК и 1 монографию.

Выводы к главе 7

В данной главе получены следующие основные результаты:

1. Численно изучена кинетика электронов в смесях Хе-№. Показано, что с увеличением электрического поля доля энергии электронов, затрачиваемой на возбуждение ксенона, уменьшается и больше энергии вкладывается в ионизацию ксенона, возбуждение и ионизацию неона. Увеличение скорости возбуждения атомов ксенона в метастабильное и резонансное состояния наблюдается до концентраций ксенона в смеси -15-20%. Эффективность ионизации увеличивается при увеличении концентрации ксенона до -7%.

2. Разработана гидродинамическая модель и проведен расчет характеристик БР в смеси 0.05Хе/0.95№. Показано, что в смеси 0.95 №/0.05 Хе концентрации ионов №+ и №2+ значительно меньше концентрации ионов Хе+, Хе2+ и №Хе+ и вклад ионов №+, №2+ в формирование электрических и оптических характеристик мал. В фазе импульса тока основным ионом является ион Хе+, в среднем за период - Хе2+. В фазе импульса тока в кинетике электронов и атомарных ионов преобладает прямая ионизация, в фазе послесвечения - процессы ионной конверсии и диссоциативной рекомбинации. Излучение разряда состоит в основном из резонансного излучения атомов ксенона на длине волны 147 нм, излучательная эффективность разряда составляет 7-8%).

3. Численно в рамках гидродинамической модели проведен анализ подобия БР разрядов в смеси инертных газов 0.95 №/0.05 Хе. Показано, что БР разряды с масштабным коэффициентом 10 и одинаковыми значениями комбинаций рс1 и рТ в смеси 0.95 №/0.05 Хе имеют близкие электрические свойства при одинаковых значениях Отклонения от инвариантности комбинаций З/р , Е/р и о/р малы, в фазе послесвечения заметны различия в зависимостях падения напряжения на разрядном промежутке от Для электронов и основных ионов Хе+ инвариантность комбинаций 1Яе /р2 приближенно выполняется (отклонения не превышают 40%), для остальных ионов - нарушается, что обусловлено кинетикой их образования и гибели.

4. Получены законы преобразования при масштабировании барьерного разряда для концентраций эксимерных молекул и эффективности преобразования электрической энергии в излучение. Показано, что теоретически полученные законы подобия выполняются для резонансных состояний атомов и молекул ксенона, которые являются основными источниками вакуумного ультрафиолетового излучения барьерного разряда в смеси 0.95№/0.05Хе.

260

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты, которые выносятся на защиту, могут быть сформулированы следующим образом.

1. Проведено комплексное исследование параметров плазмы ВЧЕ разряда в СР3Вг при давлениях 1-10 Па (частота 5.28 МГц). Изучено пространственное распределение температуры газа. Методом оптической актинометрии с высоким пространственным разрешением измерены абсолютные концентрации атомов Вг и Б. Показано, что концентрация атомов брома в десятки раз превышает концентрацию атомов фтора. При наличии на ВЧ электроде пластины кремния концентрация атомарного брома у ВЧ электрода повышается. Разработана кинетическая модель газофазных реакций в СР3Вг плазме, рассчитаны кинетические кривые концентраций компонент СР3Вг плазмы. Дано объяснение наблюдаемому эффекту анизотропного травления кремния в ВЧЕ разряде в трифторбромметане, связанное с близкими концентрациями основных ионов СР3+ и атомарного фтора в разряде и отсутствием летучих соединений брома с кремнием.

2. Проведено комплексное исследование характеристик ВЧЕ разряда в магнитном поле в аргоне и метане (частота 13.56 МГц). Исследовано влияние магнитного поля, мощности разряда и давления газа на характеристики разряда. Показано, что в ВЧЕ разряде в магнитном поле как в аргоне, так и в метане в диапазоне магнитных полей > 25 Гс и давлений < 10 Па значительное уменьшение подвижности электронов в поперечном магнитному полю направлении приводит к уменьшению ВЧ тока и напряжения, постоянного напряжения самосмещения, сдвига фаз между током и напряжением и толщины приэлектродного слоя. Концентрация электронов и интенсивность излучения разряда увеличиваются с ростом магнитного поля.

3. Методом оптической актинометрии измерены абсолютные концентрации атомов и молекул водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане и смесях метана с аргоном. Показано, что концентрация атомов водорода в ВЧЕ разряде в смесях аргона с метаном (1^-10% Аг +СН4) на порядок выше, чем в ВЧЕ разряде в метане при одинаковых параметрах разрядов. Установлено, что высокая концентрация атомов водорода в ВЧЕ разряде в смесях аргона с метаном связана с их образованием в процессе диссоциации молекул метана при столкновениях с метастабильными атомами аргона: Аг*т + СНА снъ + н + Аг. Показано, что степень диссоциации молекул водорода в ВЧЕ разряде в магнитном поле в метане равна -0.03-0.05.

4. Спектральными методами изучены распределения атомов и молекул водорода и радикалов СН по энергетическим уровням в плазме ВЧЕ разряда в магнитном поле в метане и проанализированы механизмы формирования этих распределений. Установлено, что плазма неравновесна, температура газа и вращательная температура молекул водорода изменяется в диапазоне 350-600К, вращательная температура радикалов СН - 1200-2000К, колебательная температура молекул водорода и радикалов СН - 2000-6000К, температура электронов - 3-10 эВ. Показано, что в плазме ВЧЕ разряда в метане формируются неравновесные распределения атомов водорода по энергетическим уровням и молекул водорода по уровням колебательной энергии. К формированию неравновесного распределения атомов водорода по энергетическим уровням приводит диссоциативная рекомбинация молекулярных ионов водорода + е —» Н + Н*.

5. Разработана одномерная гидродинамическая модель барьерного разряда в ксеноне, позволившая смоделировать появление наблюдаемого на осциллограммах ксеноновых эксиламп наряду с основным импульсом тока второго (обычно более слабого) импульса. Смоделированы характеристики барьерного разряда в ксеноне в приближениях локального электрического поля и локальной энергии электронов. Показано, что оба приближения дают качественно близкое развитие физических процессов в барьерном разряде, однако количественные характеристики барьерного разряда, рассчитанные в этих приближениях, заметно различаются.

6. Проанализирован процесс развития волн ионизации и прохождения коротких импульсов тока в барьерном разряде в Хе. Изучено влияние физико-химических процессов в неравновесной плазме ксенона на формирование импульсов тока в барьерном разряде. Показано, что быстрая конверсия ионов Хе2+ в ионы Хе3+ и их последующая диссоциативная рекомбинация приводят к быстрому распаду плазмы после прохождения импульса тока.

7. Численно изучено влияние концентрации Хе и электрического поля на кинетику электронов в смесях №-Хе. Показано, что оптимальное для генерации вакуумного ультрафиолетового излучения эксимерных молекул содержание Хе в смесях Ые-Хе составляет несколько процентов.

8. Численно в рамках разработанной одномерной гидродинамической модели проведен анализ подобия барьерных разрядов в смеси инертных газов 0.95 Ке/0.05 Хе. Получены законы преобразования при масштабировании барьерного разряда для концентраций эксимерных молекул и эффективности преобразования электрической энергии в излучение. Показано, что теоретически полученные законы подобия выполняются для резонансных состояний атомов и молекул ксенона, которые являются основными источниками вакуумного ультрафиолетового излучения барьерного разряда в смеси 0.95Ые/0.05Хе.

Работы по теме данной диссертации были поддержаны Международным научно-технического центром (проект МНТЦ 3098), Международной ассоциацией за развитие сотрудничества с учеными из новых независимых государств бывшего Советского Союза (проект ПчГГА8-942922), Министерством образования и науки КР.

В заключение хочу поблагодарить моего научного консультанта профессора Оторбаева Джоомарта Каиповича за постоянное внимание к работе, помощь в проведении исследований и поддержку и заведующего кафедрой физики и микроэлектроники профессора Лелевкина Валерия Михайловича за внимание к работе, ценные советы и поддержку. Выражаю искреннюю признательность профессору Кулумбаеву Эсену Болотовичу, Лапочкиной Татьяне Михайловне, Мамытбекову Мухтару Заировичу, Скорнякову Андрею Владимировичу, Ишикаеву Ринату Мансуровичу и Кайрыеву Нурланбеку Жутановичу за полезное сотрудничество и помощь в проведении научных исследований.

1. Данилин Б.С., Киреев В.Ю. Применение низкотемпературной плазмы для травления и очистки материалов. М: Энергоатомиздат, 1987.

2. Плазменная технология в производстве СБИС. Под ред. Айспрука Н., Браун Д. М.: Мир, 1987.

3. Райзер Ю.П., Шнейдер М.Н., Яценко H.A. Высокочастотный емкостной разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения. М.: Изд-во Моск. Физ.-техн. Ин-та; Наука. Физматлит, 1995.

4. Савинов В.П. Граничные эффекты емкостного высокочастотного разряда. Дисс. докт. физ.-мат. наук, Москва. 2001.

5. Haruhiko Abe, Masahiro Yoneda, and Nobuo Fujiwara. Developments of Plasma Etching Technology for Fabricating Semiconductor Devices. //JJAP. 2008. 47. No. З.рр. 1435-1455.

6. Кралькина E.A. Индуктивный высокочастотный разряд низкого давления и возможности оптимизации источников плазмы на его основе. //УФН. 2008, т. 178, №5, с. 519-540.

7. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Павлов В.Б., Рухадзе A.A. Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. I. Эксперимент. // Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 9. С. 802-815.

8. Александров А.Ф., Вавилин К.В., Кралькина Е.А., Павлов В.Б., Рухадзе A.A. Особенности индуктивного ВЧ-разряда низкого давления. II. Математическое моделирование.// Физика плазмы. 2007. Т. 33. № 9. С. 816-827.

9. Godyak V.A. Electrical and plasma parameters of ICP with high coupling efficiency.//Plasma Sources Sei. Technol. 2011. V. 20. 025004.

10. Шибкова JI.B., Шибков B.M. Разряд в смесях инертных газов. М.: Физматлит. 2005.

11. Вавилин Е.И., Вагнер С. Д., Друкман A.M. Характеристики высокочастотного ртутного разряда в постоянном магнитном поле.// ЖТФ. 1959. Т. 29.№ 10. С. 1263-1270.

12. Lin I. Steady-state rf magnetron discharges.// J .Appl. Phys. 1985. V.58. P.2981-2987.

13. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J., Cylindrical magnetron discharges. I. Current-voltage characteristics for dc- and rf-driven discharge sources.// J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 3816-3824.

14. Yeom G.Y., Thornton J.A. and Kushner M.J., Cylindrical magnetron discharges. II. The formation of dc bias in rf-driven discharge sources.// J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P.3825-3832.

15. Флэм Д. Л., Донелли В.М., Ибботсон Д.Э. Основные принципы применения плазменного травления для изготовления кремниевых приборов. В кн.: Плазменная технология в производстве СБИС. М.: Мир. 1987. С. 155.

16. Matsuo S. Selective etching of Si relative to Si02 without undercutting by CBrF3 plasma. //Appl. Phys. Lett. 1980. V.36. No.9. P.768-770.

17. Flamm D.L., Cowan P.L. and Golovchenko J.A. Etching and film formation in CBrF3 plasmas: Some qualitative observations and their general implications.// J. Vac. Sci. Technol. 1980. V. 17. No. 6. P. 1341-1347.

18. Абачев M.K., Антонов С.JI., Барышев Ю.П. и др. Исследование анизотропного травления монокристаллического кремния в низкотемпературной плазме CBrF3.// Труды ИОФАН. Технологические проблемы микроэлектроники. Т.14. М.: Наука. 1988. С.100-110.

19. Клюй Н.И., Литовченко В.Г., Лукьянов А.Н. и др. Влияние условий осаждения на просветляющие свойства алмазоподобных углеродных пленок для солнечных элементов на основе кремния. //ЖТФ. 2006. Т.76. В.5. С.122-126.

20. Angus J. С., Koidl P. and Domitz S. In Plasma deposited thin films, edited by Mort J. and Jansen F. CRC Press. Boca Raton. Florida. 1986. P.89.

21. Kline L.E., Partlow W.D., Bies W.E. Electron and chemical kinetics in methane rf glow-discharge deposition plasmas // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 70-78.

22. Манкелевич Ю.А., Рахимов A.T., Суетин H.B. Моделирование процессов осаждения алмазных пленок в реакторе с активацией смеси разрядом постоянного тока // Физика плазмы. 1995. Т. 21. № 10. С. 921-927.

23. Bardos L., Barankova Н., Lebedev Yu.A., Nyberga Т. and Berga S. Diamond Deposition in a Microwave Electrode Discharge at Reduced Pressures // Diamond and Related Materials. 1997. V. 6. № 3. P. 224.

24. Иванов Ю.А., Лебедев Ю.А., Полак Jl.С. Методы контактной диагностики в неравновесной плазмохимии. М.: Наука. 1981.

25. Иванов Ю.А. Физико-химические процессы в неравновесной плазме углеводородов при пониженном давлении. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук. М.: ИХФ АН СССР, 1989.

26. Иванов Ю.А. Зондовая диагностика химически активной неравновесной плазмы. В кн.: Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том II. /Под ред. В.Е. Фортова. 2000. М.: Наука, МАИК «Наука/ Интерпериодика», С. 469-474.

27. Орликовский A.A., Руденко К.В. Диагностика in situ плазменных технологических процессов микроэлектроники: современное состояние и ближайшие перспективы. Часть I. // Микроэлектроника. 2001. Т. 30. № 2. С. 85105.

28. Орликовский A.A., Руденко К.В., Я.Н. Суханов. Диагностика in situ плазменных технологических процессов микроэлектроники: современное состояние и ближайшие перспективы. Часть II .// Микроэлектроника. 2001. Т.30. №3. С. 163-182.

29. Орликовский A.A., Руденко К.В. Диагностика in situ плазменных технологических процессов микроэлектроники: современное состояние и ближайшие перспективы. Часть III. // Микроэлектроника. 2001. Т. 30. № 5. С. 323-344.

30. Орликовский A.A., Руденко К.В. Диагностика in situ плазменных технологических процессов микроэлектроники: современное состояние иближайшие перспективы. Часть I V.// Микроэлектроника. 2001. Т. 30. № 6. С. 403-433.

31. Kogelschatz U. Dielectric-barrier discharges: their history, discharge physics, and industrial applications. // Plasma Chem. Plasma Proc. 2003. V. 23. No.l. P.l.

32. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов K.B. Физическая химия барьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989.

33. Соснин Э.А. Действие излучения газоразрядных эксиламп на жидкую и газовую фазы органических веществ. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Томск. 2009.

34. Ломаев М.И., Скакун B.C., Соснин Э.А. и др. Эксилампы- эффективные источники спонтанного УФ- и ВУФ- излучения. УФН. //УФН. 2003. Т. 173. № 2. С. 201-217.

35. Erofeev M.V. and Tarasenko V.F. XeCl-, KrCl-, XeBr- and KrBr-excilamps of the barrier discharge with the nanosecond pulse duration of radiation.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 3609-3614.

36. Зверева Г.Н. Исследование и оптимизация источников вакуумного ультрафиолетового излучения на основе плазмы инертных газов. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, С.-Пб. 2010.

37. Г.А. Волкова, Н.Н. Кириллова, Е.Н.Павловская и др. ВУФ лампы на барьерном разряде в инертных газах // ЖПС. 1984. Т. 41. Вып. 4. - С. 691-695.

38. Eliasson В., Kogelschatz U. Modeling and Applications of Silent Discharge Plasmas // IEEE Trans, on Plasma Science. 1991. V. 19. No. 2. - P. 309-323.

39. A.M. Boichenko, V.S. Skakun, V.F. Tarasenko et al. Cylindrical excilamp pumped by a barrier discharge // Laser Physics. 1994. V.4. № 3. - P. 635— 637.

40. Ломаев М.И. Газоразрядные источники спонтанного и вынужденного излучения с рабочими средами на основе инертных газов и галогенов. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Томск. 2009.

41. Boeuf J.P. Plasma display panels: physics, recent developments and key issues. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V.36. R53-R79;

42. Воронов A.A., Дедов В.П. Принципы построения и проблемы совершенствования плазменных дисплеев. // Оптический журнал. 1999. Т. 66. № 6. С. 64-73.

43. Ganter R., Ouyang J., Callegari Т. and Boeuf J.P. Physical phenomena in a coplanar macroscopic plasma display cell. I. Infrared and visible emission. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 992-999.

44. Ganter R., Ouyang J., Callegari T. and Boeuf J.P. Physical phenomena in a coplanar macroscopic plasma display cell.II. Comparisons between experiments and models. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 1000-1007.

45. Carmen R.J. and Mildren R.P. Computer modeling of a short-pulse excited dielectric barrier discharge xenon excimer lamp (\~\12 nm).// J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 19-33.

46. Bogdanov E.A., Kudryavtsev A.A., Arslanbekov R.R. and Kolobov V.I. Simulation of pulsed dielectric barrier discharge xenon excimer lamp.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 2987-2995.

47. Beleznai Sz., Mihajlik G., Agod A. et al. High-efficiency dielectric barrier Xe discharge lamp: theoretical and experimental investigations.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V. 39. P. 3777-3787.

48. Boeuf J.P., Punset С., Hirech A. and Doyeux H. Physics and Modeling of Plasma Display Panels. //J. Phys. IV. France. 1997, V.7, P. C4(3-14).

49. Ikeda Y., Verboncoeur J.P., Christenson P.J. and Birdsall C.K. Global modeling of a dielectric barrier discharge in Ne-Xe mixtures for an alternating current plasma display panel.// J. of Appl. Phys. 1999. V. 86, No.5, P.2431-2441.

50. Иванов B.B., Манкелевич Ю.А., Прошина O.B., Рахимов А.Т., Рахимова Т.В. Моделирование разряда в ячейке плазменной дисплейной панели в частотном режиме. // Физика плазмы. 1999. Т. 25. № 7. С. 646.

51. Kim Н. С., Hur М. S., Yang S. S., Shin S. W., and Lee J. K. Three-dimensional fluid simulation of a plasma display panel cell. // J. of Appl. Phys. 2002. V. 91. No. 12. P. 9513-9520.

52. Никандров Д.С., Цендин Л.Д. Низкочастотный барьерный разряд в таунсендовском режиме. //ЖТФ. 2005. Т.75. В.10. С.29-38.

53. Ломаев М.И. Определение энерговвода в эксилампах с возбуждением барьерным разрядом. // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т. 14. № 11. С. 10911095.

54. Drallos P.J., Nagorny V.P. and Williamson W. Boltzmann Simulations of AC-PDP Gas Discharges. Physica Scripta. // Physica Scripta. 1994. V. T53. P. 75-78.

55. Hagelaar G.J.M. and Kroesen G.M.W. A Monte Carlo modelling study of the electrons in the microdischarges in plasma addressed liquid crystal displays.// Plasma Sources Sci. Technol. 2000. V. 9. P.605-614.

56. Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. М.: Энергоатомиздат, 1989.

57. Liberman М.А. and Lichtenberg A.J. Principéis of plasma discharges and materials processing. Hoboken, NJ: Wiley. 2005.

58. Goedheer W.J. Lecture notes on radio-frequency discharges, dc potentials, ion and electron energy distributions.// Plasma Sources Sci. Technol. 2000. V. 9. P.507-516.

59. Yang Y. And Kushner M.J. Modeling of magnetically enhanced capacitively coupled plasma sources: Two frequency discharges.// J.Vac. Sci. Technol. A. 2007. V. 25. No.5. C. 1420-1432.

60. Booth J.P., Curley G., Marie D. and Chabert P. Dual-frequency capacitive radiofrequency discharges: effect of low-frequency power on electron density and ion flux. //Plasma Sources Sci. Technol. 2010. V.19. 015005.

61. Yang Y. And Kushner M.J. Modeling of dual frequency capacitively coupled plasma sources utilizing a full-wave Maxwell solver: I. Scaling with high frequency.// Plasma Sources Sci. Technol. 2010. V.19. 055011.

62. Kuypers A.D. and Hopman H.J. Ion energy measurement at the powered electrode in an rf discharge.// J. Appl. Phys. 1988. V.63. No. 6. P. 1894-1898.

63. Toups M.F. and Ernie D.W. Pressure and frequency dependence of ion bombardment energy distributions from rf discharges.// J. Appl. Phys. 1990. V.68. No. 12. P. 6125-6132.

64. Zeunera M., Meichsner J. and Rees J. A. High energy negative ions in a radio-frequency discharge.// J. Appl. Phys. 1996. V.79. No. 12. P.9379-9381.

65. Zeunera M., Neumann H. and Meichsner J. Ion energy distributions in a dc biased rf discharge.// J. Appl. Phys. 1997. V. 81. No. 7. P. 2985-2994.

66. Kawamura E., Vahedi V., Lieberman M.A. and Birdsall C.K. Ion energy distributions in rf sheaths; review, analysis and simulation.//Plasma Sources Sci. Technol. 1999. V.8. R45-R64.

67. Фареник В.И. Высокочастотные разряды низкого давления в технологии малоэнергоемкого вакуумно-плазменного травления микроструктур // ФИЛ. 2004. Т. 2. № 1.С.117-145.

68. Lieberman M.A. Analytical solution for capacitive RF sheath // IEEE Trans. Plasma Sci. 1988. V. 16. P. 638-644.

69. Yang X., Moravej M., Nowling G.R. et al. Comparison of an atmospheric pressure, radio-frequency discharge operating in the a and у modes.// Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 314.

70. Meijer P.M., Goedheer W.J. Calculation of the auto-bias voltage for RF frequencies well above the ion-plasma frequency// IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. V. 19. P. 170-175.

71. Godyak V.A., Sternberg N. Dynamic model of the electrode sheaths in symmetrically driven rf discharges // Phys. Rev. A. 1990. V. 42. P. 2299-2312.

72. Rieman K.-U. Theoretical analysis of the electrode sheath in rf discharges // J. Appl. Phys. 1989. Y. 65. P. 999-1004.

73. Metze A., Ernie D.W., Oskam H.J. The energy distribution of ions bombarding electrode surfaces in rf plasma reactors // J. Appl. Phys. 1989. V. 65. P. 993-998.

74. Савинов В.П. Граничные эффекты емкостного высокочастотного разряда. Дисс. докт. физ.-мат. наук, Москва. 2001.

75. Александров А.Ф., Савинов В.П., Сингаевский И.Ф. Энергетическое распределение электронов в приэлектродной плазме емкостного ВЧ разряда низкого давления. //Вестн.МГУ.сер.З, физика, астрономия. 1998. №6, с.52-55.

76. Godyak V.A., Piejak R.B. and Alexandrovich B.M. Measurements of electron energy distribution in low-pressure RF discharges.// Plasma Sources Sci. Technol. 1992. V.l. P. 36-58.

77. Александров А.Ф., Рухадзе А.А., Савинов В.П., Сингаевский И.Ф. Электронный энергетический спектр приэлектродной плазмы ассиметричного емкостного ВЧ разряда низкого давления.// Письма в ЖТФ. 1999. Т.25. В. 19. С. 32-39.

78. Tatanova M., Thieme G., Basner R. et al. About the EDF formation in a capacitively coupled argon plasma. Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V.l5. P. 507-516.

79. Руденко K.B., Мяконьких A.B., Орликовский A.A. Мониторинг плазмохимического травления структур poly-Si/Si02/Si: зонд Ленгмюра и оптическая эмиссионная спектроскопия. // Микроэлектроника. 2007. Т. 36. №3. С. 206-221

80. Alexandrov A.F., Savinov V.P., Singaevsky I.F. The asymmetrical capacitive HF low pressure discharge near-electrode plasma electron energy spectrum. Contr.Papers of ICPIG-XXIII, Toulouse. 1997. V.l, P. 108-109.

81. Coburn J.W. Plasma Etching and Reactive Ion Etching. 1982. AVS Monograph Series, N.R.Wettern (Ed.), American Institute of Physics, New York.

82. Donnelly V.M., Ibbotson D.E., and Flamm D.L. Ion Bombardment Modification of Surfaces: Fundaments and applications. 1984. Auciello O., Kelly R. (Ed.). Elsevier, Amsterdam.

83. Gorowitz B. and Saia J. VLSI Electronics Microstructure Science. 1984.V.8. Plasma Processing for VLSI, Einspruch N.G., Brown D.M (Ed.). Academic Press, INC.

84. Kushner M.J. Modeling of magnetically enhanced capacitively coupled plasma sources: Ar discharges. //Phys. D.: Appl.Phys. 2003. V. 94. P. 1436-1447.

85. Rauf S. Simulations of magnetized capacitively coupled plasmas operating at constant power and voltage. //Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V.14. P. 329-335.

86. Yeh T.C., Grebe K. R. and Palmer M. J. Magnetic field enhanced reactive ion etching of polyimide.// J. Vac. Sci. Technol. A. 1984. V. 2. P. 1292-1295.

87. Kinoshita H., Ishida T. and Ohno S. Plasma characteristics and etch uniformity in CF4 magnetron etching using an annular permanent magnet.// J. Appl. Phys. 1987. V. 62. P. 4269.

88. Lindey R.A., Bjorkman C.H., Shan, H. et al. Magnetic field optimization in a dielectric magnetically enhanced reactive ion etch reactor to produce an instantaneously uniform plasma. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1998. V.16. P. 16001603.

89. Buie M.J., Pender J.T.P., and Dahimene M. Characterization of the etch rate non-uniformity in a magnetically enhanced reactive ion etcher. // J. Vac. Sci. Technol. A. 1998.V. 16. P. 1464-1468.

90. Ohtsu Y., Yooshinobu Y., and Fujita H. A new sputtering device of radio-frequency magnetron discharge using a rectangular hollow-shaped electrode. // Rev. Sci. Instrum. 1998. V.69. P. 1833-1836.

91. Okuno Y., Ishikura H., and Fujita H. Sheet plasma production by means of rf magnetron discharges. //Rev. Sci. Instrum. 1992.V. 63. P. 3725-3728.

92. Li Y., Iizuka S., and Sato N. Production of uniform large-diameter radio-frequency discharge plasma.// Appl. Phys. Lett. 1994. V.65. P.28-30.

93. Yeom G. Y. and Kushner M. J. Magnetic field effects on cylindrical magnetron reactive ion etching of Si/SiC>2 in CF4 and CF4/H2 plasmas.// J. Vac. Sci. Technol. A. 1989.V. 7. P. 987-992.

94. Yeom Y., Kushner M.J. Si/SiC>2 properties using CF4 and CHF3 in radio frequency cylindrical magnetron discharges.// Appl. Phys. Lett. 1990. V.56. P. 857859.

95. Leahy M.F., Kaganowich G. Magnetically Enhanced Plasma Deposition and Etching.// Solid State Technol. 1987. V.30. P. 99-104.

96. Данилин Б. С., Сырчин В. К. Магнетронные и распылительные системы. М.: Радио и связь, 1982.

97. Chen F.F. and Chang J.P. Lecture notes on principles of plasma processing. New York: Kluwer/Plenum. 2002.

98. Берлин E.B., Двинин С.А., Сейдман JT.А. Вакуумная технология и оборудование для нанесения и травления тонких пленок. М.: Техносфера, 2007,- 176с.

99. Смит Д.Л. Травление при высоком давлении. В кн.: Плазменная технология в производстве СБИС. М.: Мир. 1987. С. 211.

100. Абачев М.К., Антонов С.Л., Асович B.C. и др. Ионновозбуждаемые гетерогенные процессы при анизотропном травлении монокристаллического кремния в низкотемпературной плазме CF3Br. // Микроэлектроника. 1988. Т. 17. В.2. С.119-127.

101. Baryshev Yu., Lukichev V.F., Orlikovsky A.A. et al. Main problems of plasma-chemical trench capacitor technology. In book: Plasma jets in the development of new materials technology. Proc. Int. Workshop, Frunze, USSR (Utrecht:VSP), 1990. P. 561-569.

102. Avtaeva S.V., Mamytbekov M.Z., and Otorbaev D.K. Diagnostics of magnetically enhanced RP discharges in methane, argon and methane-argon mixtures. // J. of Phys. D: Appl. Phys. 1997. V. 30. P. 3000-3007.

103. Автаева C.B., Мамытбеков M.3., Оторбаев Д.К. Магнетронный высокочастотный разряд в метане, аргоне и смеси метана с аргоном.

104. Теплофизика высоких температур. 1998. Т.36. № 2. С. 194-200. (High Temperature. 1998. V.36. No. 2. P. 176-182)

105. Gielen J. W. A. M. Plasma beam deposition of amorphous hydrogenated carbon. Ph.D. Thesis. Eindhoven: Eindhoven University of Technology. 1996. 151 p.

106. Yoon S. F. Tan K. Rusli H., and Ahn J. Modeling and analysis of the electron cyclotron resonance diamond-like carbon deposition process.// J. Appl. Phys. 2002. V. 91.No.3.P.1634-1639.

107. R. Mohan Sankaran and Konstantinos P. Giapis. Hollow cathode sustained plasma microjets: Characterization and application to diamond deposition. // J. Appl. Phys. 2002. V. 92. No.5. P.2406-2411.

108. Yang T.-S., Lai J.-Y., and Wong M.-Sh. Combined effects of argon addition and substrate bias on the formation of nanocrystalline diamond films by chemical vapor deposition. //J. Appl. Phys. 2002. V. 92. No.9. P.4912-4917.

109. Goswami R., Jana T. and Ray S. Transparent polymer and diamond-like hydrogenated amorphous carbon thin films by PECVD technique. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. 155413.

110. Staryga E., Bak G.W. Relation between physical structure and electrical properties of diamond-like carbon thin films.//Diamond & Related Materials. 2005. V.14. P.23-34.

111. Corbella C., Pascual E., Gomez M.A. et al. Characterization of diamond-like carbon thin films produced by pulsed-DC low pressure plasma monitored by a Langmuir probe in time-resolved mode.// Diamond & Related Materials. 2005. V.14. P. 1062- 1066.

112. Yasui N., Inaba H., and Ohtake N. Influence of Substrates on Initial Growth of Diamond-Like Carbon Films. // Applied Physics Express. 2008. V. 1. 035002.

113. Liu D., Ma Т., Yu S. et al. Plasma-assisted CVD of hydrogenated diamond-like carbon films by low-pressure dielectric barrier discharges.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2001.V.34. P.1651-1656.

114. Beulens J.J. Surface modification using a cascade arc source. Ph.D. Thesis. Eindhoven University of Technology. Eindhoven. 1992.

115. Geraud-Grenier I., Massereau-Guilbaud V., Plain A. Characterization of particulates and coatings created in a 13.56 MHz radiofrequency methane plasma // Surface & Coatings Technology. 2004. V. 187. P. 336-342.

116. Автаева C.B., Лапочкина T.M., Скорняков A.B. Осаждение аморфных углеродсодержащих пленок в ВЧЕ разряде в метане. //Горение и плазмохимия. 2005. Т.З. № 2. С. 132-140.

117. Chingsungnoen A., Wilson J.I.B., Amornkitbamrung V. et al. Spatially resolved atomic excitation temperatures in CH4/H2 and C3H8/H2 RF discharges by optical emission spectroscopy. // Plasma Sources Sci. Technol. 2007. V.16. P. 434440.

118. Amanatides E., Mataras D. Electrical and optical properties of CH4/H2 RF plasmas for diamond-like thin film deposition // Diamond &Related Materials. 2005. V. 14. P. 292-295.

119. Hytry R. and Boutard-Gabillet D. Pressure and power dependence of self-bias, sheath thickness, and deposition rate in confined methane plasmas at 13.56 MHz. //Appl. Phys. Lett. 1996.V. 69. No. 6. P.752-754.

120. Keudell V., Moller W., and Hytry R. Deposition of dense hydrocarbon films from a nonbiased microwave plasma.// Appl. Phys. Lett. 1993. V. 62. P.937.

121. Keudell V. and Moller W. A combined plasma-surface model for the deposition of C:H films from a methane plasma.// J. Appl. Phys. 1994. V. 75. P. 7718.

122. Toyoda H., Kojima H., and Sugai H. Mass spectroscopic investigation of the CH3 radicals in a methane rf discharge. //Appl. Phys.Lett. 1989. V.54. No. 16. P.1507-1509.

123. Kojima H., Toyoda H., and Sugai H. Observation of CH2 radical and comparison with CH3 radical in a rf methane discharge.// Appl. Phys.Lett. 1989. V.55. No.13. P.1292-1294.

124. Sugai H., Kojima H., Ishida A., and Toyoda H. Spatial distribution of CH3 and CH2 radicals in a methane rf discharge.// Appl. Phys.Lett., 1990. V.56. No.26. P.2616.

125. Zarrabian M., Leteinturier C. and Turban G. Mass spectrometric investigations on CH4 plasmas obtained from a dual electron cyclotron resonance-radio frequency discharge. //Plasma Sources Sci. Technol. 1998. V.7. P. 607-616.

126. Вихарев A.JI., Горбачев A.M., Колданов B.A. и др. Исследования импульсного и непрерывного СВЧ-разрядов, применяемых в технологии получения алмазных пленок // Физика плазмы. 2005. Т. 31. № 4. С. 376-384.

127. Лебедев Ю.А., Мокеев М.В. О температуре газа в плазме электродного СВЧ разряда пониженного давления в водороде. // Физика плазмы. 2003. Т. 29. №3. С. 251-256.

128. Yu В., Girshick S. Atomic carbon vapor as a diamond growth precursor in thermal plasmas // J. Appl. Phys. 1994. V. 75. № 3. P. 3914-3923.

129. Mutsukura N., Inoue Sh., Machi Y. Deposition mechanism of gydrogenated hard-carbon films in a CH4 rf discharge plasma // J. Appl. Phys. 1992. V. 72. № 1. P. 43-53.

130. Dagel D. J., Mallouris С. M., and Doyleb J. R. Radical and film growth kinetics in methane radio-frequency glow discharges. J. Appl. Phys. 1996. V.79 . No. 11. P.8735. •

131. Meyyappan M., Govindan T.R. Radio frequency discharge modeling: Moment equations approach // J. Appl. Phys. 1993. V. 74. № 4. P. 2250-2259.

132. Herrebout D., Bogaerts A., Yan M. et al. One-dimensional fluid model for an rf methane plasma of interest in deposition of diamond-like carbon layers // J. Appl. Phys. 2001. V. 90. № 2. P. 570-579.

133. Bera K., Farouk B. and Lee Y. H. Effects of reactor pressure on two-dimensional radio-frequency methane plasma: a numerical study. //Plasma Sources Sci. Technol. 1999. V.8. P. 412^20.

134. Herrebout D., Bogaerts A., Yan M. Et al. Vanhulsel. Modeling of a capacitively coupled radio-frequency methane plasma: Comparison between a one-dimensional and a two-dimensional fluid model.// J. Appl. Phys. 2002. V. 92. No.5. P.2290-2295.

135. Okita A., Suda Y., Ozeki A. et al. Predicting the amount of carbon in carbon nanotubes grown by CH4 rf plasmas. //J. Appl. Phys. 2006. V. 99. 014302.

136. Bera K, Yi J.W., Farouk B. and Lee Y.H. Two-dimensional radio-frequency methane plasma simulation: comparison with experiments.// IEEE Trans. Plasma Sci. 1999. V. 27. P. 1476-1486.

137. Nagayama K., Farouk B. Lee Y.H. Particle simulation of radio-frequency plasma discharges of methane for carbon film deposition. // IEEE Trans, on Plasma Sci. 1998. V. 26. № 2. P. 125-134.

138. Alexandrov A.L., Schweigert I.V. Two-dimensional PIC-MCC simulations of a capacitively coupled radio frequency discharge in methane.// Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 209-218.

139. Schweigert I.V. Different modes of a capacitively coupled radio-frequency discharge in methane. //Phys. Rev. Lett. 2004. V. 92. No. 15. 155001.

140. Proshina O.V., Rakhimova T.V. and Rakhimov A.T. A particle-in-cell Monte Carlo simulation of an rf discharge in methane: frequency and pressure features of the ion energy distribution function.// Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V. 15. P. 402409.

141. Kogelschatz U. Silent discharges and their applications. Proc. 10th Int. Conf. on Gas Discharges and their Applications, Swansea, UK, 1992. V 2, Ed. W.T. Williams, pp. 972-980.

142. Kogelschatz U., Eliasson B. and Egli W. From ozone generators to flat television screens: history and future potential of dielectric-barrier discharges.// Pure Appl. Chem. 1999. V.71. No. 10. P. 1819-1828.

143. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов K.B. Физическая химия барьерного разряда. М.: Изд-во МГУ, 1989. 176 с.

144. Baroch P., Saito N. and Takai О. Special type of plasma dielectric barrier discharge reactor for direct ozonization of water and degradation of organic pollution.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V.41. 085207.

145. Borcia G., Anderson C.A. and Brown N.M.D. Dielectric barrier discharge for surface treatment: application to selected polymers in film and fibre form. // Plasma Sources Sei. Technol. 2003. V. 12. P.335-344.

146. Borcia G., Chiper A. and Rusu I. Using a He+N2 dielectric barrier discharge for modification of polymer surface properties.// Plasma Sources Sei. Technol. 2006. V. 15. P.849-857.

147. Jidenco N., Jimenez C., Massines F. and Borra J.-P. Nano-particle size-dependent charging and electro-deposition in dielectric barrier discharges at atmospheric pressure for thin SiOx film deposition.// J.Phys. D: Appl. Phys. 2007. V.40. P.4155-4163.

148. Kuzumoto M., Ogava S., and Yagi S. Role of N2 gas in a transverse-flow CW C02 laser excited by silent discharge. //J. Phys. D: Appl. Phys. 1989. V.22. P. 1835.

149. Wienecke S., Born S., and Viöl W. Sealed-off C02 lasers excited by an all-solid-state 0.6 MHz generator.//J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V.33. P. 1282.

150. Автаева С. Барьерный разряд. Исследование и применение. LAP Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2011. 193 с.

151. Kogelschatz U. Filamentary, Patterned, and Diffuse Barrier Discharges.// IEEE Transaction on Plasma Science. 2002. V. 30. No.4. P. 1400-1408.

152. Xu J., Guo Y., Xia L. and Zhang J. Discharge transitions between glowlike and filamentary in a xenon/chlorine-filled barrier discharge lamp.// Plasma Sources Sei. Technol. 2007. V.16. P. 448^153.

153. Buss K. Die elektrodenlose Entladung nach Messung mit dem Kathodenoszillographen. // Arch. Elektrotechnol. 1932. V. 26. P. 261-265.

154. Raether H. Die Entwicklung der Elektronenlawine in den Funkenkanal. // Z. Phys. 1939. V. 112. P. 464-489.

155. Raether H. Zur Entwicklung von Kanalentladungen. // Arch. Elektrotechnol. 1940.V. 34. P. 49-56.

156. Loeb L.B. and Meek J.M. The mechanism of spark discharge in air at atmospheric pressure // J. Appl. Phys. 1940. V. 11. P. 438-447.

157. Müller I., Punset C., Ammelt E. et al. Self-Organized Filaments in Dielectric Barrier Glow Discharges. // IEEE Trans. Plasma Sei. 1999. V. 27. No.l. P. 20-21.

158. Guikema J., Miller N., Niehof J., Klein M., and Walhout M. Spontaneous pattern formation in an effectively one-dimensional dielectric-barrier discharge system.//Phys. Rev. Lett. 2000. V.85. No.18. P.3817-3820.

159. Klein M., Miller N., and Walhout M. Time-resolved imaging of spatiotemporal patterns in a one-dimensional dielectric-barrier discharge system.//' Phys. Rev. E. 2001. V. 64. 026402.

160. Gurevich E.L., Zanin A.L., Moskalenko A.S., and Purwins H.G. Concentric-ring patterns in a dielectric barrier discharge system.// Phys. Rev. Lett. 2003. V.91. No.15. 154501.

161. Dong L., Yin Z., Li X. and Wang L. Spatio-temporal dynamics of discharge domains in a dielectric barrier discharge device. // Plasma Sources Sei. Technol. 2003. V.12. P.380-388.

162. Brauer I., Bode M., Ammelt E. and Purwins H.-G. Traveling Pairs of Spots in a Periodically Driven Gas Discharge System: Collective Motion Caused by Interaction. //Phys. Rew. Lett. 2000. V. 84. P.4104-4107.

163. Park H. D. and Dhali S. K. Generation of atmospheric pressure plasma with a dual-chamber discharge.// Appl. Phys. Lett. 2000. V.77. P. 2112.

164. Dong L., Yin Z., Li X., Chai Z. and He Y. Spatio-temporal patterns in dielectric barrier discharge in air/argon at atmospheric pressure.// Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V.15. P.840-844.

165. Dong L., Wang H., Liu F. and He Y. Core dynamics of a multi-armed spiral pattern in a dielectric barrier discharge. // New J. of Physics. 2007. V. 9. 330.

166. Stollenwerk L., Amiranashvili Sh. and Purwins H.-G. Forced random walks with memory in a glow mode dielectric barrier discharge.// New J. Phys. 2006. V. 8. 217.

167. Noma Y., Choi J. H., Stauss S. et al. Gas-temperature-dependent characteristics of cryo-dielectric barrier discharge plasma under atmospheric pressure.// Appl. Phys. Express. 2008. V.l. 046001.

168. Brenning N., Axnas I., Nilsson J. O., and Eninger J. E. High-pressure pulsed avalanche discharges: Formulas for required preionization density and rate of homogeneity // IEEE Trans. Plasma Sci. 1997. V. 25 P. 83-88.

169. Massines F., Rabehi A., Decomps P. et al. Experimental and theoretical study of a glow discharge at atmospheric pressure controlled by dielectric barrier. // J. Appl. Phys. 1998. V. 83. P. 2950-2957.

170. Navratil Z., Brandenburg R., Trunec D. et al. Comparative study of diffuse barrier discharges in neon and helium.// Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V. 15. P.8-17.

171. Mangolini L., Orlov K., Kortshagen U. et al. Radial structure of a low-frequency atmospheric-pressure glow discharge in helium. //Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 1722-1724

172. Radu I., Bartnikas R. and Wertheimer M. R. Frequency and voltage dependence of glow and pseudoglow discharges in helium under atmospheric pressure.// IEEE Trans. Plasma Sci. 2003. V.31 P.1363-78.

173. Brandenburg R., Maiorov V.A., Golubovskii Yu.B. et al. Diffuse barrier discharges in nitrogen with small admixtures of oxygen: discharge mechanism and transition to the filamentary regime. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V.38. P.2187-2197.

174. Maiorov V.A. and Golubovskii Yu.B. Modelling of atmospheric pressure dielectric barrier discharges with emphasis on stability issues.// Plasma Sources Sci. Technol. 2007. V.16. S67-S75.

175. Okazaki S., Kogoma M., Uehara M. and Kimura Y. Appearance of stable glow discharge in air, argon, oxygen and nitrogen at atmospheric pressure using a 50 Hz source.//! Phys. D: Appl. Phys. 1993. V.26. P.889-892.

176. Tachibana K., Kishimoto Y. and Sakai O. Measurement of metastable He*(23Si) density in dielectric barrier discharges with two different configurations operating at around atmospheric pressure. // J. of Appl. Phys. 2005. V.97. 123301.

177. Pons J., Moreau E. and Touchard G. Asymmetric surface barrier discharge in air at atmospheric pressure: electric properties and induced airflow characteristics. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V. 38. P. 3635-3642.

178. Forte M., Jolibois J., Moreau E. et al. Optimization of a dielectric barrier discharge actuator by stationary and non-stationary measurements of the induced flow velocity: application to airflow control.// Exp. Fluids. 2007. V.44. P. 917-928.

179. Valdivia-Barrientos R., Pacheco-Sotelo J., Pacheco-Pacheco M. Et al. Analysis and electrical modelling of a cylindrical DBD configuration at different operating frequencies.// Plasma Sources Sci. Technol. 2006 V.15. P. 237-245.

180. Пикулев А.А., Цветков B.M. Исследование эффективности УФ-излучения лампы барьерного разряда для смеси Xe/SF6. // ЖТФ. 2008. Т.78. В. 10. С.83-86.

181. Mangolini L., Anderson С., Heberlein J. and Kortshagen U. Effects of current limitation through the dielectric in atmospheric pressure glows in helium. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. V. 37. P. 1021-1030.

182. Yurgelenas Yu.V. and Wagner H.-E. A computational model of a barrier discharge in air at atmospheric pressure: the role of residual surface charges in microdischarge formation. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V.39. P.4031-4043.

183. Bogdanov E.A., Kudryavtsev A.A., Arslanbekov R.R. 2D simulations of short-pulsed dielectric barrier discharge xenon excimer lamp. // Contrib. Plasma. Phys. 2006. V. 46. No. 10. P. 807-816.

184. Rauf S. and Kushner M. J. Dynamics of a coplanar-electrode plasma display panel cell. I. Basic operation.// J. of Appl. Phys. 1999. V. 85. No. 7. P. 3460-3469.

185. Muraoka K., Azumi M., Suzuki K., Yamagata Y. and Yagi M. A model for striation formation in ac PDP Discharges.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V.39. P.2135-2139.

186. Wang Y.H., Zhang Y.T., Wang D.Z. and Kong M.G. Period multiplication and chaotic phenomena in atmospheric dielectric-barrier glow discharges.// Appl. Phys. Letters. 2007. V. 90. 071501 (3p).

187. Braun D., Gibalov V. and Pietsch G. Two-dimentional modeling of the dielectric barrier discharge in air. // Plasma Source Sci. Technol. 1992. V.l. P. 166174.

188. Gibalov V. and Pietsch G. The development of dielectric barrier discharges in gas gaps and on surfaces. // J. Phys.D: Appl. Phys. 2000. V.33. P.2618-2636.

189. Xu X.P. and Kushner M.J. Multiplle microdischarge dynamics in dielectric barrier discharges. // J. Appl. Phys. 1998. V.84. No.8. P.4153-4160.

190. Wagenaars E., Brandenburg R., Brok W.J.M. et al. Experimental and modeling investigations of a dielectric barrier discharge in low-pressure argon.// J. Phys.D: Appl. Phys. 2006. V.39. P. 700-711.

191. Zhang Y.T., Wang D.Z., Wang Y.H. Two-dimensional numerical simulation of the splitting and uniting of current-carrying zones in a dielectric barrier discharge.// Physics of Plasmas. 2005. V. 12. 103508.

192. Zhang Y.T., Wang D.Z., Kong M.G. Two-dimensional simulation of a low-currnt dielectric barrier discharge in atmospheric helium. // J. Appl. Phys. 2005. V.98. 113308.

193. Zhang P. and Kortshagen U. Two-dimensional numerical study of atmospheric pressure glows in helium with impurities.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2006. V.39. P.153-163.

194. Birdsall C. K. Particle-in-Cell Charged-Particle Simulations, Plus Monte Carlo Collisions with Neutral Atoms, PIC-MCC. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1991. V. 19, No. 2, P.65-85.

195. Longo S. Monte Carlo simulation of charged species kinetics in weakly ionized gases. //Plasma Sources Sci. Technol. 2006. V.15. P. S181-S188.

196. Eliasson В. and Kogelschatz U. UV excimer radiation from dielectric-barrier discharges.// Appl. Phys. B. 1988. V.46. P.299-303.

197. Kogelschatz U. Silent-discharge driven excimer UV sources and their applications.// Appl. Surf. Sci. 1992. V. 54. P. 410-423.

198. Esrom H. and Kogelschatz U. Modification of surfaces with new excimer UV sources. Thin Solid Films. // Thin Solid Films. 1992. V. 218. P. 231-246.

199. Визирь B.A., Скакун B.C., Сморудов Г.В. и др. Коаксиальные эксилампы, накачиваемые барьерным и продольным разрядами.// Квантовая электроника. 1995. Т.22. № 5. С.519-522.

200. Vollkommer F. and Hitzschke L. Proc. 8th Int. Symp. on Science and Technology of Light Sources (LS-8). 1998. Greifswald,Germany. IL-07, P.51-60.

201. Mildren R.P., Carman R.J. and Falconer I.S. Visible and VUV images of dielectric barrier discharges in Xe. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2001. V.34. P.3378-3382.

202. Малинин A.H., Поляк A.B., Блонский И.В., Зубрилин Н.Г. Эксимерный источник излучения фотобиологического действия.// ЖТФ. 2004. Т.74. В.2. С. 73.

203. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н. и др. О формировании конусообразных микроразрядов в KrCl и ХеС1 эксилампах.// ЖТФ. 2004. Т.74. В.6. С. 129-133.

204. Guivan N. N., Janca J., Brablec A. et al. Planar UV excilamp excited by a surface barrier discharge. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2005. V.38. P. 3188-3193.

205. Ломаев М.И., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Мощная эксилампа на димерах ксенона. // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 32. В. 11. С. 68-73.

206. Авдеев С.М., Костыря И.Д., Соснин Э.А., Тарасенко В.Ф. О формировании импульсов наносекундной длительности в ХеВг-эксилампе барьерного разряда. // ЖТФ. 2006. Т. 76. В. 7. С. 59-63.

207. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. О формировании барьерного разряда в эксилампах.// ЖТФ. 2007. Т. 77. В. 8. С. 86-92.

208. Ломаев М.И., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Шитц Д.В. Одно- и двухбарьерные эксилампы ВУФ диапазона на димерах ксенона.// ЖТФ. 2008. Т.78. В.2. С.103-107.

209. Герасимов Г.Н., Крылов Б.Е., Логинов А.В., Щукин С.А. Ультрафиолетовое излучение возбужденных молекул инертных газов. // УФН. 1992. Т. 162. №5. С. 123-159.

210. Герасимов Г.Н. Оптические спектры бинарных смесей инертных газов. // УФН. 2004. Т. 174. № 2. С. 155-175.

211. Morozov A., Krylov В., Gerasimov G. et al. VUV emission spectra from binary rare gas mixtures near the resonance lines of Xel and KrI.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 1126-1134.

212. Мак-Каскер M. Эксимеры инертных газов. В кн.: Эксимерные лазеры. Под ред. Ч. Роудза. М. Мир. 1983. С. 70-117.

213. Брау Ч. Эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов. В кн.: Эксимерные лазеры. Под ред. Ч. Роудза. М. Мир. 1983. С. 118-172.222. http://www. ushio.com.org/223. http://www.heraeus-noblelight.com/224. http://www.osram.com/

214. Oda A., Sakai Y., Akashi H. and Sugawara H. One-dimensional modeling of low-frequency and high-pressure Xe barrier discharges for the design of excimer lamps.// J. Phys. D: Appl. Phys. 1999. V. 32. P. 2726.

215. Zvereva G.N. and Gerasimov G.N. Numerical Simulations of a Barrier Discharge in Xe. Optics and Spectroscopy. 2001. V. 90. No.3. P.321-328.

216. Zvereva G.N. Calculation of the parameters of vacuum-ultraviolet emission of excimers in the plasma of a barrier discharge in a krypton-xenon mixture. // Optics and Spectroscopy. 2003. V. 94. No.2. P. 191-198.

217. Ткачев A.H., Яковленко С.И. Моделирование формирования плазмы в прикатодном слое разряда эффективных эксиламп.// ЖТФ. 2003. Т.73. В.2. С.56-64.

218. Beleznai Sz., Mihajlik G., Maros I., et al. Improving the efficiency of a fluorescent Xe dielectric barrier light source using short pulse excitation.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2008. V. 41. 115202.

219. Adler F. and Muller S. Formation and decay mechanisms of excimer molecules in dielectric barrier discharges. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V. 33. P. 1705-1715.

220. Golubovskii Yu.B., Lange H., Maiorov V.A. et al. On the decay of metastable and resonance Xe atoms in the afterglow of a constricted discharge.// J. Phys. D: Appl. Phys. 2003. V. 36. P. 694-703.

221. Jou S.-Y., Hung C.-T., Chiu Y.-M, Wu J.S. and Wei B.-Y. Simulation of excimer ultraviolet (EUV) emission from a coaxial xenon excimer lamp driven by distorted bipolar square voltages.// Plasma Chem. Plasma Process. 2010. V.30. pp. 907-931.

222. Shinoda T. and Niinuma A. Logically Addressable Surface Discharge ac Plasma Display Panels with a New Write Electrode. // SID. 1984. V. 84 P. 172.

223. Holz G. E. The Primed Gas Discharge Cell A Cost and Capability Improvement for Gas Discharge Matrix Displays. // SID. 1972. V.72. P. 36.

224. Sahni O., Lanza C. and Howard W. E. One-dimensional numerical simulation of ac discharges in a high-pressure mixture ofNe+0.1% Ar confined to a narrow gap between insulated metal electrodes. // J. Appl. Phys. 1978. V. 49. P. 2365.

225. Sahni O. and Lanza C. Influence of the secondary electron emission coefficient of argon on Paschen breakdown curves in ac plasma panels for neon+0.1% argon mixture. // J. Appl. Phys. 1976. V. 47. P. 5107.

226. Sahni O. and Lanza C. Importance of the dependence of the secondary electron emission coefficient on E/po for Paschen breakdown curves in ac plasma panels.// J. Appl. Phys. 1976 V. 47. P. 1337.

227. Meunier J., Belenguer Ph., and Boeuf J. P. Numerical model of an ac plasma display panel cell in neon-xenon mixtures. // J. Appl. Phys. 1995. V.78. P. 731-745.

228. Hachigushi S. and Tachibana K. Improvement of Efficiency of Ultraviolet Radiation in a Plasma Display Panel with a Complex Buffer Gas.// Japan. J. Appl. Phys. 2001. V. 40. P. 1448-1456.

229. Veerasingam R., Campbell R. B. and McGrath R. T. One-dimensional fluid and circuit simulation of an AC plasma display cell. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1995. V. 23. P. 688-697.

230. Veerasingam R., Campbell R. B. and McGrath R. T. One-dimensional single and multipulse simulations of the ON/OFF voltages and the bistable margin for He, Xe, and He/Xe filled plasma display pixels .// IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V. 24. P. 1399-1410.

231. Veerasingam R., Campbell R. B. and McGrath R. T. One-dimensional fluid simulations of a helium-xenon filled ac colour plasma flat panel display pixel. // Plasma Sources Sci. Technol. 1997. V. 6. P. 157-169.

232. McGrath R. T., Veerasingam R., Hunter J. A. et al. Measurements and simulations of VUV emissions from plasma flat panel display pixel microdischarges // IEEE Trans. Plasma Sci. 1998. V. 26. P. 1532-1542.

233. Uchiike H., Tuchiya N. A. H., Shinoda T. and Fukushima Y. Characteristics of discharge pattern in surface-discharge AC plasma display panels.// IEEE Trans. Electron Devices 1984. V. ED-31. P. 943-950.

234. Rauf S. and Kushner M. J. Dynamics of a coplanar-electrode plasma display panel cell. I. Basic operation.// J. of Appl. Phys. 1999. V. 85. No. 7. P. 3460-3469.

235. Seo J. H., Chung W. J., Yoon C. K. et al. Two-dimensional modeling of a surface type alternating current plasma display panel cell: discharge dynamics and address voltage effects. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2001. V. 29. P. 824-831.

236. Hagelaar G. J. M, Klein M. H., Snijkers R. J. M. and Kroesen G.M.W. Energy loss mechanisms in the microdischarges in plasma display panels. // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 2033.

237. Punset C., Boeuf J. P. and Pitchford L. C. Two-dimensional simulation of an alternating current matrix plasma display cell: Cross-talk and other geometric effects. // J. Appl. Phys. 1998. V.83. P. 1884-1897.

238. Punset C., Cany S. and Boeuf J. P. Addressing and sustaining in alternating current coplanar plasma display panels. // J. Appl. Phys. 1999. V. 86. P. 124-133.

239. Boeuf J. P. and Pitchford L. C. Calculated characteristics of an ac plasma display panel cell.// IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V. 24. P. 95-96.

240. Campbell R. B., Veerasingam R. and McGrath R. T. A two-dimensional multispecies fluid model of the plasma in an AC plasma display panel.// IEEE Trans. Plasma Sci. 1995. V. 23. P. 698-708.

241. Veerasingam R., Campbell R. B. and McGrath R. T. Two-dimensional simulations of plasma flow and charge spreading across barrier pixels in AC plasma displays .// IEEE Trans. Plasma Sci. 1996. V. 24. P. 1411-1421.

242. Jeong H. S., Shin B. J. and Whang K. W. Two-dimensional multifluid modeling of the He-Xe discharge in an AC plasma display panel.// IEEE Trans. Plasma Sci. 1999. V. 27. P. 171-181.

243. Rauf S. and Kushner M. J. Dynamics of a coplanar-electrode plasma display panel. II. Cell optimization. // J. Appl. Phys. 1999. V. 85. P. 3470-3476 .

244. Veronis G. and Inan U. S. Simulation studies of the coplanar electrode and other plasma display panel cell designs. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 9502-9512.

245. Murakami Y., Matzuzaki H., Murakami K. and Tachibana K. A Two-Dimensional Simulation of Pulsed Discharge for a Color DC-Type Plasma Display Panel. // Japan. J. Appl. Phys. 2000 V. 39. P. 590-597.

246. Hagelaar G. J. M., deHoog F. J. and Kroesen G.M.W. Boundary conditions in fluid models of gas discharges. // Phys Rev. E. 2000. V. 62. P. 1452-1454.

247. Hagelaar G. L. M. and Kroesen G.M.W. Speeding Up Fluid Models for Gas Discharges by Implicit Treatment of the Electron Energy Source Term. // J. Comp. Phys. 2000. V.159. P. 1-12.

248. Shon С. H. and Lee J. К. Striation phenomenon in the plasma display panel.// Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1070.

249. Drallos P. J., Khudik V. N. and Nagorny V. P. 3D Simulations of a SingleSubstrate AC-PDP Cell with Barrier Ribs. // SID Symposium Digest. V. 29. 1998. P. 632-635.

250. Jeong H. S., Murakami Y., Seki M. and Murakami H. Discharge characteristics with respect to width of address electrode using three-dimensional analysis.// IEEE Trans. Plasma Sci. 2001. V. 29. P. 559-565.266. http://www.siglo-kinema.com/

251. Ikeda Y., Suzuki K., Fukumoto H. et al. Two-dimensional particle simulation of a sustained discharge in an alternating current plasma display panel.// J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 6216.

252. Lee J. K., Dagsteer S., Shon С. H. et al. Striation Mechanism and Triggered Striation in Dielectric Microdischarge Plasma.// Japan. J. Appl. Phys. 2001. V. 40. L528-531

253. Holstein T. Imprisonment of Resonance Radiation in Gases.// Phys. Rev. 1947. V. 72. P. 1212-1233.

254. Holstein T. Imprisonment of Resonance Radiation in Gases. II.// Phys. Rev. 1951. V. 83. P. 1159-1168.

255. Девятов A.M., Шибков B.M., Шибкова JI.B. Физические процессы в неравновесной плазме бинарной смеси инертных газов. // Contrib. Plasma Phys. 1986. V. 26. No. 1. P. 37-51.

256. Акушева Ф.А., Девятов A.M., Шибков B.M. Применимость закона Бланка к диффузии метастабильных атомов в бинарных смесях инертных газов.// Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 3. Физ. и астрон. 1989. Т.30. № 3. С. 93-95.

257. Шибкова Л.В. Физические процессы в движущейся плазме многокомпонентных инертных и химически активных смесей. Автореф. дисс. докт. физ.-мат. наук, Москва. 2007.

258. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат. 1969.

259. Годяк В.А, Попов О.А. О зондовой диагностике ВЧ плазмы.// ЖТФ. 1977. Т.47. № 4. С. 766-771.

260. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. 592 с.

261. Елецкий А.В., Смирнов Б.М. Элементарные процессы в плазме. В кн. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том I. / Под ред. В.Е. Фортова. М.:Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000, С. 232.

262. Чан П., Тэлбот JL, Турян К. Электрические зонды в неподвижной и движущейся плазме (теория и применение). М.: Мир, 1978.

263. Биберман JL, Панин Б. Измерение параметров ВЧ безэлектродного разряда с помощью двух зондов.// ЖТФ. 1951. Т. 21. № 1. С. 12.

264. Вагнер С.Д., Каган Ю.М., Перель В.И. Об определении параметров плазмы с помощью метода двух зондов.// Вестник ЛГУ. Сер. Физика и Химия. 1956. №22, вып. 4. С. 75-78.

265. Автаева С.В., Оторбаев Д.К. Функция распределения электронов в высокочастотном разряде в аргоне. Материалы 9 школы по плазмохимии для молодых ученых России и стран СНГ. ИГХТУ. Иваново. Россия. 1999. С. 136139.

266. Автаева С.В. Функция распределения электронов в ВЧЕ разряде в аргоне.// Известия Вузов. 2008. № 7-8. С. 10-17.

267. Meijer P. The electron dynamics of RF discharges. PhD Thesis. 1991. Utrecht. The Netherlands.

268. Голубовский Ю.Б., Кудрявцев A.A., Некучаев В.О., Порохова И.А., Цендин Л.Д. Кинетика электронов в неравновесной газоразрядной плазме. СПб.: Изд-во С.-Петербургского унив., 2004. 248 с.

269. Демидов В.И., Колоколов Н.Б., Кудрявцев А.А. Зондовые методы исследования низкотемпературной плазмы. М.: Энергоатомиздат, 1996. 240 с.

270. Vallinga P.M. Modelling of RF plasmas in a parallel plate etch reactor.-Ph.D.Thesis. Eindhoven, The Nederlands.-1988.

271. Bell K.L., Scott N.S., and Lennon M.A. The scattering of low-energy electrons by argon atoms.// J. Phys. B: At. Mol. Phys.- V. 17.-P. 4757.-1984.

272. Rapp D. and Englander-Golden P. Total Cross Sections for Ionization and Attachment in Gases by Electron Impact. I. Positive Ionization.// J.Chem. Phys.-V.43.-P.1464.- 1965.

273. Fletcher J. and Cowling I.R. Electron impact ionization of neon and argon.// J. Phys. B: At. Mol. Phys.- V.6.- P. L258.- 1973.

274. Велихов Е.П., Ковалев A.C., Рахимов A.T. Физические явления в газоразрядной плазме. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1987. 160 с.

275. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. Diagnostics of plasma parameters in RF discharge in CF3Br during etching of semiconductors. //J. Phys. D: Appl. Phys. 1993. V. 26. No.12. P. 2148-2153.

276. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юков E.A. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий.- М.: Наука.- 1979.

277. Автаева С.В. Влияние магнитного поля на электрические и оптические характеристики ВЧЕ разряда в аргоне. Наука и Новые Технологии. 2009. №4. С.34-40.

278. Автаева С.В., Оторбаев Д.К. Характеристики высокочастотного разряда магнетронного типа в аргоне. ФНТП-2001. Петрозаводск. ПГУ. 2001. Т.1. С.271-275.

279. Hutchinson A.W., Turner М.М., Doyle R.A., and Hopkins M.B. The Effects of a Small Transverse Magnetic Field upon a Capacitively Coupled RF Discharge.// Trans. Plasma. Sci. 1995. V. 23. P. 636-643.

280. Liebermann M.A., Lichtenberg A.J., and Sava S.E., Model of Magnetically Enhanced, Capacitive RF Discharges.//IEEE Trans. Plasma. Sci. 1991. V. 19. P. 189196.

281. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. Spectroscopy and langmuir probe diagnostics of magnetically enhanced capacitive RF discharge in argon. ISPC-15. Orleans, France. 2001. V. IV. P. 1267-1272.

282. Park J.-C., and Kang B. Reactor Modeling of Magnetically Enhanced Capacitive RF Discharge. // IEEE Trans. Plasma. Sci. 1997. V.25. P. 499.

283. Lu J. and Kushner M. J. Modeling of magnetron etching discharges.//! Vac. Sci. Technol. A. 2001.V.19. P. 2652-2663.

284. Avtaeva S.V., Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. The structure of the magnetically enhanced capacitive RF discharge. XIV ISPC. Prague. Czech Republic. 1999. V. 2. P. 577-581.

285. Автаева C.B., Оторбаев Д.К. Экспериментальные исследования высокочастотного разряда магнетронного типа в аргоне. Материалы II Всерос. научн. конф. Молекулярная физика неравновесных систем. Ивановский гос. унив. Иваново. Россия. 2000. С.50-55.

286. SIGLO-RF v.1.0. KINEMA SOFTWARE & СРАТ. 1995: http://www.kinema.com

287. Boeuf J.P., Pitchford L.C. Two-dimensional model of a capacitively coupled rf discharge and comparisons with experiments in the Gaseous Electronics Conference reference reactor//Phys. Rev. E. 1995. V. 51. P. 1376-1390.

288. Автаева C.B., Лапочкина T.M., Оторбаев Д.К. Исследование влияния межэлектродного расстояния на пространственную структуру и характеристики ВЧЕ разряда диодной конфигурации в аргоне.// Вестник КРСУ. 2004. Т. 4. № 6. С. 28-32.

289. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Моделирование характеристик ВЧЕ разряда в аргоне: влияние межэлектродного расстояния. Известия вузов. 2004. № 8. С.11-14.

290. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Расчет характеристик ВЧ разряда.// Вестник КРСУ. 2003. Т. 3. № 5. С.3-11.

291. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. and Lapochkina T.M. Numerical simulation of RF discharge characteristics in argon and methane. PPPT-4. Minsk, Belarus. 2003. V.1,P. 70-73.

292. Lelevkin V.M., Otorbaev D.K. and Schram D.C. Physics of non-equilibrium Plasmas. 1992. Amsterdam: Elsevier.

293. Wiese W.L., Smith M.W. and Miles B.M. Atomic Transition Probabilities. V.2. Sodium through Calcium. Washington, DC: NSRDS-NBS 22. 1969.

294. Веролайнен Я.Ф., Ошерович A.Jl. Экспериментальное определение времен жизни и вероятностей переходов в Ar I.// Опт. и спектр. 1968. Т.25. В.З. С.466.

295. Груздев П.Ф. Вероятности переходов и радиационные времена жизни уровней атомов и ионов. М.: Энергоатомиздат. 1990. С. 199.

296. Wiese W.L., Smith M.W. and Glennon B.M. Atomic Transition Probabilities. V.l. Hydrogen through Neon. Washington, DC: NSRDS-NBS 4. 1966.

297. Bengtson R., Miller M., Koopman D. and Wilkerson T. Atomic transition probabilities of the halogens.// Phys. Rev. A. 1971. V.3. No.l. P. 16-24.

298. Бурштейн M.Jl., Комаровский В.А. Радиационные времена жизни возбужденных состояний атома брома.// Опт. и спектр. 1984. Т.57. В. 2. С.362-364.

299. Бурштейн M.J1. Исследование процессов радиационного и столкновительного разрушения возбужденных состояний атомов галогенов. Автореф. дисс. Л.: ЛГУ. 1986. 16 с.

300. Логинов А.В. Радиационные времена жизни возбужденных состояний атома брома. Опт. и спектр. 1985. Т.59. B.l. С.224-226.

301. Виноградов Г.К., Словецкий Д.И., Федосеев Т.В. Исследование механизмов возбуждения частиц в тлеющем разряде в тетрафторметане.// ТВТ. 1983. Т. 21. №4. С. 652-660.

302. Ibbotson D.E., Flamm D.L., Donelly V.M. Crystallographic etching of GaAs with bromine and chlorine plasmas. //J. Appl. Phys. 1983. V.54. No.10. P. 5974-5981.

303. Coburn J.W., Chen M. Optical emission spectroscopy of reactive plasmas: a method for correlating emission intensities to reactive particle density.// J. Appl. Phys. 1980. V.51. No.6. P.3134-3136.

304. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K. Diagnostics of plasma parameters in RF discharge in CF3Br during etching of semiconductors. //J. Phys. D: Appl. Phys. 1993. V. 26.No.12. P. 2148-2153.

305. Avtaeva S.V., Otorbaev D.K., Ishikaev R.M. Plasma parameters in RF discharge in CF3Br during etching of semiconductors. XI ESCAMPIG. St. Petersburg. Russia. 1992. P.408-409.

306. Otorbaev D.K. at al. Electron-excited molecules in non-equilibrium plasma. 1985. New York: Nova Science. P. 121-173.

307. Оторбаев Д.К., Очкин B.H., Савинов С.Ю., Соболев Н.Н., Цхай С.Н. О передаче значительного момента импульса при электронном возбуждении молекул. //Письма в ЖЭТФ. 1978. Т.28. С.424-429.

308. Губанов A.M. Исследование наблюдаемой интенсивности электронно-колебательных полос двухатомных молекул с неразрешенной вращательной структурой. //Опт. и Спектр. 1971. Т.ЗО. В.2. С.211-219.

309. Варгафник Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука. 1972. 720 с.

310. Автаева С.В. Модель химических реакций в CBrF3 плазме ВЧЕ разряда. IV Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии (ISTAPC-2005). Иваново, Россия. 2005. T.l. С.201-203.

311. Avtaeva S.V. Chemistry in CBrF3 plasma of the RF discharge. ISPC-17. Toronto, Canada. 2005, P. 179-180.

312. Автаева С.В. Модель химических реакций в CBrF3 плазме ВЧЕ разряда.// Известия Вузов. 2009. № 1. С.3-10.

313. Полак Л.С., Гольденберг М.Я., Левицкий А.А. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Наука, 1984. 280 с.

314. Автаева С.В., Барышев Ю.П., Валиев К.А. и др. Исследование низкотемпературной плазмы CF3Br и процессы глубинного анизотропного травления кремния в диодном реакторе. В кн.: Проблемы субмикронной технологии. Труды ФТИ РАН. Москва: Наука. 1993. С. 3-16.

315. Автаева С.В., Скорняков А.В. Электрические характеристики ВЧЕ разряда в метане. ISTAPC-2008. ИГХТУ, Иваново, Россия. 2008. Т.2. С. 540543.

316. Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. М.-Л.: Физико-математическая литература, 1963.

317. Пирс Р., Гейдон А. Отождествление молекулярных спектров. /Пер. с англ. Под ред. Мандельштама С.Л., Аленцева М.Н.; М.: Наука, 1949.

318. Хьюбер К.-П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул. 4.2. М.: Мир, 1984.

319. Pastol A., Catherine Y. Optical emission spectroscopy for diagnostic and monitoring of CH4 plasmas used for a-C:H deposition // J. Phys. D. 1990. V.23. P.799.

320. Aarts J.F.M., Beenakker C.I.M. and F.J. de Heer. Radiation from CH4 and C2H4 produced by electron impact // Physica. 1971. V. 53. P. 32-44.

321. Гальцев B.E., Иванов Ю.А., Словецкий Д.И. и др.// Механизм возбуждения атомов Аг и Н и концентрация атомарного водорода в положительном столбе тлеющего разряда в смесях Аг + СН4 . //ХВЭ, 1983. Т. 17. № 2. С. 164.

322. Иванов Ю.А. и др. В кн.: Физико-химические процессы в низкотемпературной плазме. М.: ИНХС АН СССР, 1985. С. 140.345. BOLSIG 1997 CP AT:http://www.cpat.ups-tlse.fr/operations/operation03/POSTERS/BOLSIG/index.html

323. Morgan W.L. A Critical Evaluation of Low-Energy Electron Impact Cross Sections for Plasma Processing Modeling. II: CF4, SiLL^ and CH4.// Plasma Chemistry and Plasma Processing. 1992. V. 12. No.4. P. 477-492.

324. Kleinpoppen H. and Kraiss E. Cross section and polarization of the Ha line by electron impact excitation. //Phys. Rev. Letters. 1968. V. 20. No.8. P. 361-363.

325. Лавров Б.П., Пипа A.B. Учет тонкой структуры уровней атома водорода в эффективных сечениях возбуждения линий серии Бальмера электронным ударом в газах и плазме. //Оптика и спектроскопия. 2002. Т. 92. № 5. С. 709-719.

326. Sasic О., Malovid G., Strinic A. et al. Excitation coefficients and cross-sections for electron swarms in methane. //New Journal of Physics. 2004. V. 6. 74.

327. С ловецкий Д.И. Механизмы химических реакций в неравновесной плазме. М.: Наука, 1980.

328. Slocomb С.A., Miller W.H., Schaefer H.F. Collisional Quenching of Metastable Hydrogen Atoms.// J. Chem. Phys. 1971. V. 55. No. 2. P.926.

329. Tochikubo F., Makabe Т., Kakuta S., Suzuki A. Study of the Structure of Radio Frequency Glow Discharges in CH4 and H2 by Spatiotemporal Optical Emission Spectroscopy. // J. Appl. Phys. 1992. V.71. No.5. P.2143.

330. Смирнов Б.М. Ионы и возбужденные атомы в плазме. М.: Атомиздат, 1974.

331. Calloway J.// Electron-impact excitation of hydrogen atoms: Energies between the n=3 and n=4 threshold. // Phys. Rev. A. 1988. V.37. P.3692.

332. Hills D., Kleinpoppen H., Koschmieder H. Remeasurement of the total cross section for excitation of the hydrogen 22Si/2 state by electron impact. //Proc. Phys. Soc. 1966. V.89, P.35.

333. Chutjon A., Cartwright D.C. Electron-impact excitation of electronic states in argon at incident energies between 16 and 100 eV. //Phys.Rev.A. 1981. V.23. P.2178.

334. Автаева С.В., Мамытбеков М.З., Оторбаев Д.К. Сравнительные характеристики плазмы ВЧ и МВЧ разрядов в смеси метана с аргоном. ISTAPC-95. Иваново. Россия. 1995. С. 368-370.

335. Avtaeva S.V., Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. Atomic hydrogen density in a ordinary and magnetically-enhanced RF discharge plasma in the gas mixture argon/methane. XII ESCAMPIG. Noordwijkerhout, Netherlands. 1994. V.18E. P. 480-481.

336. Avtaeva S.V., Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. Diagnostics of magnetically-enhanced RF discharge plasmas in methane: absolute density of hydrogen atoms. XII ISPC. Minneapolis, Minnesota. USA. 1995. V.l. P.409-414.

337. Автаева C.B. К вопросу о механизме образования атомарного водорода в высокочастотном разряде магнетронного типа в смеси Аг-СРЦ ISTAPC-2002. Иваново. ИГХТУ. 2002. С.88-91.

338. Радциг A.A., Смирнов Б.М. Справочник по атомной и молекулярной физике. М.: Атомиздат. 1978.

339. Веденеев В.И., Гурвич JI.B., Кондратьев В.Н. и др. Энергии разрыва химических связей. Справочник АН СССР. М.: Физматгиз. 1962.

340. Иванов Ю.А. В кн.: Энциклопедия низкотемпературной плазмы. / Под ред. Фортова В.Е. М.: Наука. 2000. Т.З. С.330-345.

341. Walker Jr. J.D., John R.M.S. Design of a high density atomic hydrogen source and determination of Balmer cross sections // J. of Chem. Phys. 1974. V. 61. P. 23942407.

342. Автаева C.B., Лапочкина T.M., Оторбаев Д.К. Спектроскопические измерения характеристик ВЧЕ-разряда в метане. Вестник КРСУ. 2005. Том 5. № 1. С.23-28.

343. Автаева С.В., Лапочкина Т.М. Распределения атомов и молекул водорода по энергетическим уровням в ВЧЕ разряде в метане. //Вестник Ысыккульского университета. 2005. № 15. С. 28-32.

344. Автаева С.В., Лапочкина Т.М., Оторбаев Д.К. Спектральная диагностика характеристик ВЧЕ разряда в метане. Часть 1. Распределение атомов водорода по энергетическим уровням. ISTAPC-2005. Иваново, Россия. 2005. Т.2. С.467-471.

345. Avtaeva S.V., Lapochkina Т.М. and Otorbaev D.K. Experimental investigation of the magnetically enhanced RF discharge in methane. ISPC-17. Toronto, Canada. 2005. P.98-99.

346. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Диссоциативная рекомбинация электрона и молекулярного иона// УФН. 1982. Т. 136. С. 25-59.

347. Mohlmann G.R., de Heer F.J. Emission cross sections of the H23 3 +

348. Зр Пи—>2s £ g transition) for electron impact on H2 // Chem. Phys. Lett. 1976. V. 42. P. 240-244.

349. Автаева C.B., Лапочкина T.M., Оторбаев Д.К. Спектральная диагностика характеристик ВЧЕ разряда в метане. Часть 2. Молекулярный водород. ISTAPC-2005. Иваново, Россия. 2005. Т.2. С. 471-475.

350. S.V. Avtaeva, Т.М. Lapochkina and D.K. Otorbaev. Experimental investigation of the magnetically enhanced RF discharge in methane. ISPC-17. Toronto, Canada. 2005, P.98-99.

351. Протасов Ю.С., Чувашев C.H. Равновесные и неравновесные распределения связанных и свободных частиц плазмы. В кн.: Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том I. Под ред. В.Е. Фортова. М.: Наука (МАИК «Наука/Интерпериодика»), 2000. С. 72-101.

352. Герцберг Г. Спектры и строение простых свободных радикалов. М.: Мир. 1974. 208 с.

353. Хьюбер К.-П., Герцберг Г. Константы двухатомных молекул. 4.1. М.: Мир, 1984.

354. Очкин В.Н., Савинов С.Ю., Соболев Н.Н.// В кн.: Электронно -возбужденные молекулы в неравновесной плазме Труды ФИАН. Т. 157. М.:Наука. 1985. С.62.

355. Кузнецова Л.А., Кузьменко Н.Е, Кузяков Ю.Я, Пластинин Ю.А. Вероятности переходов двухатомных молекул. Под ред. Р.В.Хохлова. М.: Наука. 1980. 319 с.

356. Кузьменко Н.Е., Кузнецова Л.А., Кузяков Ю.А. Факторы Франка-Кондона двухатомных молекул. М.: Изд-во МГУ, 1984. 344 с.

357. Spindler Jr. R.J. Franck-Condon factors for band systems of molecular hydrogen II. The (С'ли-Х'а^), (0'л:и-Х'о+8) and (h3a+g-c37tu) systems.// J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1969. V. 9. P. 627-642.

358. Spindler Jr. R.J. Franck-Condon factors for band systems of molecular hydrogen I. The (B'l+U - X1!^), (1% - B'S+U) and (d3£u - a3E+g) systems.// J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 1969. V. 9. P. 597-626.

359. Lavrov B.P., Melnikov A.S., Kaning M., and Ropcke J. UV continuum emission and diagnostics of hydrogen-containing nonequilibrium plasmas.// Phys. Rev. E. 1999. V. 59. No.3. P.3526-3543.

360. Kovacs I. Rotational structure in the spectra of diatomic molecules. London: Adam Hilger Ltd. 1969. 320 p.

361. Лавров Б.П., Оторбаев Д.К. Измерение газовой температуры плазмы низкого давления по интенсивностям молекулярных полос Н2 и Д2. Фрунзе. Изд-во Илим, 1978. 69с.

362. Драчев А.И., Лавров Б.П. Об определении газовой температуры по распределению интенсивности во вращательной структуре полос двухатомных молекул, возбуждаемых электронным ударом.// ТВТ. 1988. Т. 26. № 1. С. 147154.

363. Брюховецкий А.П., Котликов Е.Н., Оторбаев Д.К. и др. Возбуждение колебательно-вращательных уровней водорода электронным ударом в неравновесной плазме газового разряда.// ЖЭТФ. 1980. Т. 79. № 5. С. 16871703.

364. Русанов В.Д., Фридман А.А. Физика химически активной плазмы. М.: Наука, 1984.

365. Биберман Л.М., Воробьев B.C., Якубов И.Т. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982.

366. Неравновесная колебательная кинетика./Под ред. М. Капители М.: Мир, 1989. 392 с.

367. Koulidiati P.J. Mesure des temperatures de rotation et de vibration a partir des specters moleculaires partiellement resoles. Rapport. Technische Universiteit Eindhoven. 1991. VDF/NT 91-19.

368. Avtaeva S.V., Kulumbaev E.B., Mamytbekov M.Z., Otorbaev D.K. Molecular emission spectroscopy for diagnostics of magnetically enhanced RF discharge. V European Conf. on Thermal plasma processes (TPP-5). St. Petersburg. Russia. 1998.

369. Автаева C.B., Мамытбеков M.3., Оторбаев Д.К. Возбуждение СН радикалов в метансодержащей плазме ВЧ разряда. Сб. материалов V научной конф. КРСУ, Бишкек. 1998. Т.1. С. 43-44.

370. Автаева С.В., Мамытбеков М.З., Оторбаев Д.К. Экспериментальные исследования вращательной и колебательной температур СН радикалов вметансодержащей плазме ВЧ разряда. Сб. научн. трудов. КРСУ. Бишкек. 1998. С.5-13.

371. Валландер B.C., Нагнибеда К.А., Рындалевская М.А. Некоторые вопросы кинетической теории химически реагирующей смеси газов. JL, 1977.

372. Черчиньяни К. Теория и приложения уравнения Больцмана. М., 1978.

373. Смит К., Томсон Р. Численное моделирование газовых лазеров. М., 1981.

374. Мик Д., Крэггс Д. Электрический пробой в газах. М., 1960.

375. Eliasson В., Hirth М., Kogelschatz U. Ozone synthsis from oxygen in dielectric-barrier discharges. BBC Report, Baden, 1986.

376. Голубовский Ю.Б., Кудрявцев А.А., Некучаев B.O. и др. Кинетика электронов в неравновесной газоразрядной плазме. СПб.: Изд-во С.-Пб. Университета, 2004.

377. Кудрявцев А.А, Цендин Л.Д. О физической модели короткого тлеющего разряда для плазменных дисплеев (PDP). // Письма в ЖТФ. 2001. Т.27. № 7. С.46.

378. Hagelaar G.J.M. and Pitchford L.C. Solving the Boltzmann equation to obtain electron transport coefficients and rate coefficients for fluid models // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V.14. P.722-733.

379. Avtaeva S, Kayryev N, Kulumbaev E, Skornyakov A. EEDF, electron transport coefficients and rate constants in xenon discharge. XVII ESCAMPIGI. Lecce, Italy, 2006. P. 169-170.

380. Лелевкин B.M., Кулумбаев Э.Б., Автаева С.В., Кайрыев Н.Ж., Скорняков А.В. Функция распределения электронов по энергиям в газоразрядной плазме в ксеноне. // Вестник КРСУ. 2006. Т. 6. № 5. С.82.

381. Avtaeva S.V., Kulumbaev Е.В., Lelevkin V.M. One-dimensional fluid simulations of 50 KHz high-pressure xenon barrier discharge. V Intern. Conf. Plasma Physics and Plasma Technology. Minsk, Belarus. 2006. V.l. P.86.

382. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б. Влияние схемы плазмохимических процессов на характеристики барьерного разряда в ксеноне.// Физика плазмы. 2008. Т. 34. № 6. С. 497 (Plasma Physics Reports. 2008. V. 34, No. 6. pp. 452-470).

383. Автаева С.В., Скорняков А.В. Влияние нелокальной кинетики электронов на характеристики барьерного разряда в ксеноне. Физика плазмы. 2009. Т.35. №.7. С. 647-656. (Plasma Physics Reports. 2009. V. 35. No. 7. P. 647656)

384. Автаева C.B., Календарев B.C., Скорняков А.В. Моделирование характеристик барьерного разряда в рамках электротехнической модели. //Вестник КРСУ. 2008. Т. 8. Т. 8. № 10. С.98-105.

385. Zhu Х.М., Kong M.G. Electron kinetic effects in atmospheric dielectric-barrier glow discharges. // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. 083301 (6p).

386. Lo D., Shangguan C., Kochetov I.V. and Napartovich A.P. Experimental and numerical studies on Xe2* VUV emission in fast electric discharge afterglow.// J. Phys D: Appl. Phys. 2005. V.38. P. 3430.

387. Avtaeva S.V., Kulumbaev E.B., Skornyakov A.V. Zero-dimensional model of xenon plasma as a powerful tool for kinetic analysis. V Intern. Conf. Plasma Physics and Plasma Technology. Minsk, Belarus. 2006. V.l. P.82.

388. Автаева C.B. Исследование влияния частоты синусоидального напряжения на характеристики барьерного разряда в ксеноне.// Вестник КРСУ. 2007. Т. 7. № 8. С. 75-83.

389. Avtaeva S.V., Kulumbaev Е.В. Modeling of effect of voltage frequency and amplitude on Xe DBD characteristics.// Известия вузов. Физика. 2007. №9. Приложение. С. 122-126.

390. Автаева С.В., Скорняков А.В. Расчет характеристик ксеноновых эксиламп в рамках одномерной гидродинамической модели. Известия Вузов. Физика. 2010. Т.53. № 3. С. 43-47.

391. Автаева С.В., Кулумбаев Э.Б. О влиянии физико-химических процессов на характеристики барьерного разряда в ксеноне. IV междунар. симп. «Горение и плазмохимия», Алматы, Казахстан, 2007. С. 72-74.

392. Avtaeva S.V., Lelevkin V.M., Kulumbaev Е.В. and Skornyakov A.V. One-dimensional modeling of high pressure xenon barrier discharge. 18th Intern. Sym. on Plasma Chemistry. Abstr. and Full-Papers CD. Kyoto, Japan. 2007, P. 129.

393. Автаева C.B., Кулумбаев Э.Б., Скорняков A.B. Численное исследование влияния давления газа на характеристики плазмы ксенона в барьерном разряде. //Вестник КРСУ. 2007. Т. 7. № 8. С. 89-97.

394. Avtaeva S.V. and Kulumbaev Е.В. Effect of the AC Voltage Amplitude andlb

395. Frequency on the Xe DBD characteristics. 11 Intern. Symp. on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XI), Oleron Island, France, 2008. V. 1. P. 193-197.

396. Avtaeva S. Influence of Xe percentage in Ne/Xe, He/Xe and He/Ne/Xe plasma on electron kinetics. XVIII ESCAMPIG . Lecce, Italy, 2006. P. 171-172.

397. Avtaeva S.V., Kayryev N.Z., Kulumbaev E.B., Skornyakov A.V. Electron kinetics in discharge plasma in xenon and helium, neon and xenon mixtures. XVI Intern. Conf. on Gas Discharges and their Applications. Xi'an, China. 2006. V.2. P. 801.

398. Автаева C.B. Параметры электронов в смесях Xe-Ne. ТВТ. 2010. Т. 48. № 3. с. 340-347 (High Temperature. 2010. V. 48.No.3. pp. 321-327)

399. Urquijo J., Hernández-Avila J.L. and Basurto E. Electron drift and ionization in Ne-Xe gas mixtures. 17th Int. Symp. on Plasma Chemistry. Full-Papers CD. 2005. Toronto, Canada.

400. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч. и Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М.: Из-во Иностр. Литературы, 1961.

401. Uchida S., Sugawara H., Sakai Y. et al. Boltzman equation analysis of electron swarm parameters and related properties of Xe/He and Xe/Ne mixtures used for plasma display panels // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V. 33. P. 62.

402. Avtaeva S.V. and Kulumbaev E.B. Characteristics of the DBD in 0.95Ne/0.05Xe Mixture. 15th International Symposium on High Current Electronics. Tomsk: Publishing house of the IAO SB RAS, 2008. P.252-255.

403. Автаева C.B. Моделирование характеристик барьерного разряда в смеси 0.05 Хе /0.95 Ne. Вестник КРСУ. 2009. Т. 9. № 11. С. 24-30.

404. Piscitelli D., Phelps A.V., Urquijo J., Basurto E. and Pitchford L.C. Ion mobilities in Xe/Ne and other rare-gas mixtures. // Phys. Rev. E. 2003. V.68. 046408.

405. Boeuf J.P., Punset C., Hirech A. and Doyeux H. Physics and Modeling of Plasma Display Panels. //J. Phys. IV. France. 1997, V.7, P. C4(3-14).

406. Ikeda Y., Verboncoeur J.P., Christenson P.J. and Birdsall C.K. Global modeling of a dielectric barrier discharge in Ne-Xe mixtures for an alternating current plasma display panel.// J. of Appl. Phys. 1999. V. 86, No.5, P.2431-2441.

407. Callegari Т., Ganter R. and Boeuf J.P. Diagnostics and modeling of a plasma display panel cell. // J. Appl. Phys. 2000. V. 88. P. 3905-3913.

408. Von Engel A. Ionised Gases. Clarendon. Oxford. 1965.

409. Френсис Г. Ионизационные явления в газах. М.: Атомиздат, 1964.

410. Грановский B.JI. Электрический ток в газе. Т. 1. Общие вопросы электродинамики газов. M.-JL: Гостехиздат, 1952.

411. Месяц Г.А. Законы подобия в импульсных газовых разрядах.//УФН. 2006. Т. 176. № ю. С. 1069-1091.

412. Автаева С.В., Кулумбаев Э.Б. Численный анализ подобия барьерных разрядов в смеси 0.95 Ne/0.05 Хе. // Физика плазмы. 2009. Т.35. № 4. С. 366-380 (Plasma Physics Reports. 2009. V.35. No.4. P.329-342).

413. Avtaeva S.V. and Kulumbaev E.B. Characteristics of the Similar DBDs in Ne/Xe Mixture. HAKONE XI, Oleron Island, France, 2008. V. 1. P. 188-192.

414. Автаева С.В., Кулумбаев Э.Б. Исследование законов подобия в барьерных разрядах в смеси 0.95Ne/0.05Xe. ISTAPC-2008, ИГХТУ, Иваново, Россия. 2008, Т.1. С. 246-249.

415. Bose D., Rao M.V.V.S., Govindan T.R. and Meyyappan M. Uncertainty and sensitivity analysis of gas-phase chemistry in a CHF3 plasma.// Plasma Sources Sci. Technol. 2003. V. 12. P. 225-234.

416. Kimura T. and Ohe K. Model and probe measurements of inductively coupled CF4 discharges.// J. Appl. Phys., 2002, V. 92, No. 4. P. 1780-1787.

417. Font G.I., Morgan W.L. and Mennenga G. Cross-section set and chemistry model for the simulation of c-C4F8 plasma discharges.// J. Appl. Phys. 2002. V.91. No.6. P.3530-3538.

418. Hayes T.R., Wetzel R.C., Freund R.S. Absolute electron-impact-ionization cross-section measurements of the halogen atoms.// Phys. Rev. A. 1987. V.35. No.2. P.578.449. http://kinetics.nist.gov/index.php

419. Калиткин H.H. Численные методы. M.: Наука, 1978.

420. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984.

421. Scharfetter D. L. and Gummel D. L. Large signal analysis of a silicon read diode oscillator.// IEEE Trans. Electron Devices. 1969. V. ED-16. P. 64-77.

422. Shampine L.F. and Reichelt M.W. The MATLAB ODE Suite. // SIAM Journal on Scientific Computing. 1997. V. 18. P. 1-22.

423. Hunter S.R., Carter J.G., and Christophorou L.G. Low-energy electron drift and scattering in krypton and xenon // Phys. Rev. A. 1988. V. 38. P. 5539-5551.

424. Hayashi M. Determination of electron-xenon total excitation cross-sections, from threshold to 100 eV, from experimental values of Townsend's a. // J. Phys. D. 1983. V. 16. P. 581-590.

425. Alford W. J. State-to-state rate constants for quenching of xenon 6p levels by rare gases // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. P. 4330.

426. Salamero Y., Birot A., Brunet H. et al. Kinetic study of the VUV xenon emissions using selective multiphoton excitation.// J. Chem. Phys. 1984. V. 80. P. 4774.

427. Leichner P. K., Palmer K. F., Cook J. D. and Thieneman M. Two- and three-body collision coefficients for Xe( Pi) and Xe( P2) atoms and radiative lifetime of the Xe2(lu) molecule // Phys. Rev. A. 1976. V. 13. P. 1787-1792.

428. Brodmann R. and Zimmerer G. Vacuum-ultraviolet fluorescence under monochromatic excitation and collision processes in gaseous Kr and Xe. // J. Phys. B: At. Mol. Phys. 1977. V. 10. P. 3395-3408.

429. Levin L.A., Moody S.E., Klosterman E. L. et al. Kinetic model for long-pulse XeCl laser performance.// IEEE J. Quantum Electron. 1981. V. 17. P. 2282-2289.

430. Papanyan V.O., Nersisyan G.Ts., Ter-Avestisyan S.A. and Tittel F.K. Vacuum ultraviolet afterglow emission of rare gases and their mixtures // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 1995. V. 28. P. 807-824.

431. Oskam H.J. and Mittelstadt V.R. Recombination Coefficient of Molecular Rare-Gas Ions.//Phys. Rev. 1963. V. 132. P. 1445-1454.

432. Keto J.W., Gleason R.E.Jr. and Walters G.K. Production Mechanisms and Radiative Lifetimes of Argon and Xenon Molecules Emitting in the Ultraviolet. // Phys. Rev. Lett. 1974. V. 33. P. 1365-1368.

433. Thornton G., Poliakoff E.D., Matthias E. et al. Fluorescence decay of the 0U+ and lu states of Xe2. // J. Chem. Phys. 1979. V. 71. P. 133.

434. Mansbach P. and Keck K. Monte Carlo Trajectory Calculations of Atomic Excitation and Ionization by Thermal Electrons // Phys. Rev. 1969. V. 181. P. 275289.

435. Eckstrom D.J., Nakano H.H., Lorents D.C. et al. Characteristics of electron-beam-excited Xe2* at low pressures as a vacuum ultraviolet source. // J. Appl. Phys. 1988. V.64. P.1679-1690.

436. Shui Y. J. and Biondi M. A. Dissociative recombination in argon: Dependence of the total rate coefficient and excited-state production on electron temperature. // Phys. Rev. A. 1978. V. 17. P. 868-872.

437. Werner C. W., George E. V., Hoff P. W. and Rhodes С. K. Radiative and kinetic mechanisms in bound-free excimer lasers .// IEEE J. Quantum Electron. 1977. V. QE-13. P. 769-783.

438. Galy J., Aouame K., Birot A., Brunet H., and Millet P. Energy transfers in Ar-Xe and Ne-Xe mixtures excited by alpha particles. II. Kinetic study// J. Phys. B. 1993. V. 26. P. 447-488.

439. Ohwa M., Moratz T. J., and Kushner M. J. Excitation mechanisms of the electron-beam-pumped atomic xenon (5d—>6p) laser in Ar/Xe mixtures// J. Appl. Phys. 1989. V. 66. P. 5131.

440. Бойченко A.M., Держиев В.И., Жидков А.Г. и др. Кинетические модели некоторых плазменных лазеров, накачиваемых жестким ионизатором.// Труды ИОФАН. 1989. Т.21. С.44-115.

441. Johnson Т.Н., Cartland Н.Е., Genoni Т.С. et al. A comprehensive kinetic model of the electron-beam-excited xenon chloride laser. // J. Appl. Phys. 1989. V. 66. No.12. P.5707-5725.

442. Uhrlandt D. and Franke St. Study of a neon dc column plasma by a hybrid method. // J. Phys. D: Apl. Phys. 2002. V. 35. P.680-688.