Перспективным материалом для создания холодных катодов являются углеродные пленки с приемлемыми эмиссионными свойствами и удовлетворительной адгезией к подложке. Включения металлических элементов в углеродную пленку, например хрома, титана и т.д., улучшают ее адгезию к подложке. В работе представлен один из способов получения покрытий на основе углерода и титана - электродуговое распыление композитного катода Ti/C в атмосфере аргона. Отмечено, что наличие в общем плазменном потоке микрочастиц углерода является источником структурных дефектов в растущей пленке. Решить данную проблему позволяет магнитная сепарация углеродной плазмы. Методом одновременного электродугового распыления графита в магнитном поле и титана из двух испарителей получены композитные металл-углеродные пленки. С использованием методов спектроскопии комбинационного рассеяния света и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии изучен состав пленок. Установлено, что полученные образцы представляют собой композитные пленки, состоящие из наночастиц графита, нанокластеров TiC или TiC, оксидов титана и соединений карбида титана TiC N.
-
Ключевые слова:
углерод, электродуговой метод, титан, графит, наночастицы, карбид титана, КРС- и РФЭС-спектры
-
Библиографическая ссылка:
Исследование химического состава пленок, полученных методом электродугового распыления графита и титана из двух источников / З.М. Хамдохов, З.Ч. Маргушев, З.Х. Калажоков и др. // Изв. вузов. Электроника. 2021. Т. 26. № 6. С. 459–467. DOI: https://doi.org/ 10.24151/1561-5405-2021-26-6-459-467
Калажоков Замир Хамидбиевич
Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук; Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова
1. Andrievskii R.A. The synthesis and properties of interstitial phase films // Russ. Chem. Rev. 1997. Vol. 66 (1). P. 53–72. DOI: https://doi.org/10.1070/RC1997v066n01ABEH000290
2. Investigation of TiC-C coatings by X-ray photoelectron spectroscopy / M.V. Kuznetsov, S.V. Borisov, O.P. Shepatkovskii et al. // J. Synch. Investig. 2009. Vol. 3. Iss. 3. P. 331–337. DOI: https://doi.org/ 10.1134/S102745100903001X
3. Effect of thermal annealing on the properties of a C/Ni heterostructure / E.Z. Khamdohov, Z.M. Khamdohov, V.S. Kulikauskas et al. // J. Synch. Investig. 2014. Vol. 8. Iss. 6. P. 1297–1301. DOI: https://doi.org/10.1134/S1027451014060305
4. Свойства хром-никелевых пленок после воздействия пучка ионов углерода / Э.З. Хамдохов, З.М. Хамдохов, А.З. Хамдохов и др. // Изв. Кабардино-Балкарского науч-ного центра РАН. 2015. № 5 (67). С. 18–23.
5. Ferrari A.C., Robertson J. Interpretation of Raman spectra of disordered and amorphous carbon // Phys. Rev. B. 2000. Vol. 61. Iss. 20. P. 14095–14107. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.61.14095
6. NIST Standard Reference Database 20, Version 4.1 // National Institute of Standards and Technology: [Web] / U.S. Department of Commerce. URL: https://srdata.nist.gov/xps/ (дата об-ращения: 29.09.2021).
7. Lu M., Cheng Н., Yang Y. A comparison of solid electrolyte interphase (SEI) on the ar-tificial graphite anode of the aged and cycled commercial lithium ion cells // Electrochimica Acta. 2008. Vol. 53. Iss. 9. P. 3539–3546. DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.09.062
8. Microwave assisted exfoliation and reduction of graphite oxide for ultracapacitors / Y. Zhu, Sh. Murali, M.D. Stoller et al. // Carbon. 2010. Vol. 48. Iss. 7. P. 2118–2122. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.carbon.2010.02.001
9. Ocal C., Ferrer S. The strong metal-support interaction (SMSI) in Pt-TiO2 model cata-lysts. A new CO adsorption state on Pt-Ti atoms // J. Chem. Phys. 1986. Vol. 84. Iss. 11. P. 6474–6478. DOI: https://doi.org/ 10.1063/1.450743
10. Thin TiCN films prepared by hybrid magnetron-laser deposition / T. Kocourek, M. Jelinek, J. Kadlec et al. // Plasma Process. Polym. 2007. Vol. 4. Iss. S1. P. S651–S654. DOI: https://doi.org/10.1002/ ppap.200731603
11. Mi P., He J., Qin Y., Chen K. Nanostructure reactive plasma sprayed TiCN coating // Surface and Coatings Technology. 2016. Vol. 309. P. 1–5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.11.033
12. Bertóti I. Characterization of nitride coatings by XPS // Surface and Coatings Technolo-gy. 2002. Vol. 151-152. P. 194–203. DOI: https://doi.org/10.1016/S0257-8972(01)01619-X