Ионная и электронная стимуляция процессов на поверхности твердого тела, в том числе плазменные технологии синтеза функциональных покрытий, включая метастабильные формы углерода

Проведено напыление углеродных структур в различных режимах на разные подложки. Комплексное исследование их атомной и электронной структуры современными методами диагностики позволило определить режимы напыления, при которых формируются карбиноподобные цепочечные системы. Эксперименты по изучению автоэмиссионных свойств низкоразмерных углеродных структур показали, что для получения холодных эмиттеров с низким пороговым напряжением эмиссии необходима термическая активация материала, что обеспечивает снижение порога эмиссии в 5 раз. Исследование пленок углерод - металл показало, что в зависимости от соотношения концентрации металла в углероде можно получать пленки как с полупроводниковым, так и с металлическим типом проводимости. Расчеты электронной структуры и проводимости на основе метода неравновесных функций Грина показали, что проводимость карбиноподобных углеродных гетероструктур определяется длиной линейного фрагмента в цепочке. Количественные расчеты разработанной модели с большой точностью соответствуют экспериментальным данным. Разработан плазменный реактор на основе поверхностного СВЧ-разряда. Зондовые и спектральные исследования параметров плазмы геликонного источника позволили определить оптимальные режимы получения углеродных пленок с заданными свойствами. Изучение процессов формирования наноструктурированных слоев при работе только распылительных систем, а также в сочетании с геликонным источником плазмы показало, что наличие ионного ассистирования приводит к существенному изменению в структуре пленок. Изменяя параметры распылительного и геликонного источников, можно получать углеродные пленки со свойствами от металлических до диэлектрических.