Электрические характеристики разряда в CH 4 :H 2 газовой смеси Устинов А. О., Золотухин А. А., Волков А. П., Образцов А. Н. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, физический факультет, Москва.

Введение Активация газовой фазы посредством инициации электрического разряда является одним из наиболее распространенных методов, используемых при газофазном химическом осаждении (ГФХО). При этом характеристики получаемой плазмы и стабильность разряда зависят от многочисленных параметров и определяют возможность получения ГФХО пленок с заданными характеристиками. В данной работе проводились исследования вольт-амперных характеристик плазмы разряда постоянного тока в газовой смеси метана и водорода. В работе анализируются модельные представления, описывающие процесс осаждения углеродных пленок из газовой фазы.

высоковольтный блок питания H 2 CH 4 регуляторы расхода газа насос подложка анод катод металлическая камера с водяным охлаждением стенок Конструкция установки

Схема процесса газофазного осаждения катод + - плазма подложка анод

Общий вид вольт-амперной характеристики газового разряда Зона стабильного разряда Зона срывания в дугу Зона растекания разряда по аноду

Вольт-амперные характеристики газового разряда при различных параметрах U, В I, A Вольт-амперные характеристики газового разряда при давлении 80 Torr и концентрации метана 0, 2, 4, 8 и 15% в газовой смеси Вольт-амперные характеристики газового разряда при концентрации метана 8% и давлении 50, 60, 80, 100 и 110 Torr газовой смеси

Эмпирическая формула U(I,P)=kIP+dP+aI 2 +bI+c - эмпирическая зависимость напряжения между электродами от силы тока и давления k =- 0,3094 d = 3,1163 а = 4,1835 b = -12,046 c = 422,23

Модель осаждения углеродных пленок C2C2 C2C2 C2C ), 2) формирование углеродных кластеров разных типов 3) рост графенового листа 4) механическая нестабильность графенового листа 5) закручивание графенового листа в нанотрубку

Результаты В результате исследования были определены границы стабильности разряда, выявлена взаимосвязь электрических параметров разряда (напряжения и тока) с давлением и составом газовой смеси. Полученные экспериментальные данные позволили установить эмпирическую формулу, описывающую их взаимосвязь с межэлектродным напряжением и током разряда. Также в работе была приведена модель осаждения углеродных пленок.