CC BY
4
https://doi.Org/10.62669/17270227.2024.2.19
УДК 621.793
1.3.8 - Физика конденсированного состояния (физико-математические науки)
Термодинамическое моделирование химического газофазного осаждения ниобиевых покрытий по реакциям восстановления галогенидов ниобия кадмием и цинком
А. Н. Лубнин, В. И. Ладьянов, С. Ю. Трещёв
Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Россия, 426067, Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34
Аннотация. Методом термодинамического анализа, выполненного с помощью программы АСТРА, показана возможность химического газофазного осаждения ниобия путем восстановления пентагалогенидов ниобия (NbCl5, NbBr5, NbI5) кадмием или цинком. Осаждение чистых ниобиевых покрытий возможно в любой из этих систем кроме системы NbCl5-Cd, где ниобий осаждается с примесями одной или нескольких следующих фаз: NbO, Cd, CdCl2. Минимальными температурами осаждения ниобия являются: 740 К в системе NbI5-Zn, 800 K в NbBr5-Zn, 840 К - в NbCl5-Zn и NbI5-Cd, 910 К - в NbBr5-Cd. Показаны области термодинамической стабильности образующихся конденсированных фаз.
Ключевые слова: ниобий, химическое газофазное осаждение, термодинамическое моделирование. Н Алексей Лубнин, e-mail: qrcad@udman. ru
Thermodynamic modeling of chemical vapour deposition of niobium coatings by reduction of niobium halides with cadmium and zinc
Alexey N. Lubnin, Vladimir I. Lad'yanov, Sergey Yu. Treshchev
Udmurt Federal Research Center UB RAS (34, T. Baramzina St., Izhevsk, 426067, Russian Federation)
Summary. Niobium is a rare, refractory metal, highly resistant to many aggressive chemical environments. The main method of deposition of niobium coatings on parts of complex shapes and internal surfaces is chemical vapor deposition (CVD) by reduction with hydrogen from higher chlorides or bromides. The disadvantage of this method is the possibility of hydrogen dissolving in the substrate with the formation of hydrides and solid solutions that deteriorate the properties. CVD of niobium from pentahalides using reducing agents stronger than hydrogen (Cd, Zn) has not been studied enough and is promising from the point of view of the increase of the intensity of the process, possibility of carrying out deposition at low temperatures, and elimination of the negative influence of hydrogen. Thermodynamic modeling of niobium deposition was carried out according to the method based on finding the entropy extremum: the software package ASTRA (author B.G. Trusov, Bauman Moscow State Technical University) was used for thermodynamic modeling of chemical and phase equilibria.The method of thermodynamic analysis shows the possibility of CVD of niobium by reducing niobium pentahalides (NbCl5, NbBr5, NbI5) with cadmium or zinc. Deposition of pure niobium coatings is possible in any of these systems except for the NbCl5-Cd system, where niobium is deposited with impurities of one or more of the following phases: NbO, Cd, CdCl2. The minimum temperatures for the niobium deposition are: 740 K in the NbI5-Zn system, 800 K in NbBr5-Zn, 840 K in NbCl5-Zn and NbI5-Cd, and 910 K in NbBr5-Cd. The regions of the thermodynamic stability of the resulting condensed phases are shown.
Keywords: niobium, chemical vapor deposition, thermodynamic modeling.
H Alexey Lubnin, e-mail: qrcad@udman. ru
ВВЕДЕНИЕ
Ниобий является редким тугоплавким металлом, имеющим важное промышленное значение. Основная область его применения - выплавка сталей и сплавов с повышенными механическими свойствами и химической стойкостью в большинстве агрессивных химических сред [1-4]. Характерными примерами таких деталей являются химические мешалки, чехлы термопар, теплообменники. Отмечается перспектива замены объемного ниобия на ниобиевое покрытие при создании сверхпроводящих резонаторов для ускорителей элементарных частиц [2, 5-10]. Основным способом осаждения покрытий из ниобия на детали сложной формы и внутренние поверхности является химическое газофазное осаждение путем восстановления водородом из высших хлоридов или бромидов при температуре 920 - 1473 К [2, 5, 6, 9-12]. Данный метод используется в промышленности для изготовления тонких и толстых пленок. К недостаткам метода относится использование
водорода, которое приводит к возможности его растворения в подложке с образованием гидридов и твердых растворов, ухудшающих свойства [3]. Хотя альтернативные способы получения ниобия из хлоридов восстановлением более активным восстановителем (например, № или М§) были известны еще с начала прошлого века, но разработки данных технологий прочти не проводились [13]. В работе [13] был проведен термодинамический анализ восстановления пентахлорида ниобия ЫЬС15 цинком. С помощью термодинамического моделирования было показано, что осаждение ниобия из системы ЫЬС15-2п может быть проведено при пониженных температурах ~ 770 К. При мольном соотношении Zn/NbCl5 < 2, образуются субхлориды №С14 и №С13. Ниобий начинает осаждаться при Zn/NbCl5 > 2. Для получения чистого ниобиевого покрытия требуется 2п/ЫЬС15 > 5 [13]. В работах [14-19] была разработана технология нанесения покрытий Та, основанная на химическом газофазном осаждении с применением более сильных, чем водород, восстановителей (Сё или 2п). При этом отмечается возможность понизить температуры осаждения и увеличить интенсивность процесса [20]. Таким образом, химическое газофазное осаждение ниобия, исходя из пентагалогенидов с применением более сильных чем водород восстановителей (Сё, 2п), изучено недостаточно и перспективно с точки зрения повышения интенсивности процесса, возможности проведения осаждения при пониженных температурах, устранения негативного влияния водорода.
Целью настоящей работы является термодинамический анализ возможности осаждения ниобия путем восстановления пентагалогенидов ниобия кадмием или цинком.
МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ
Термодинамическое моделирование осаждения ниобия проводили по методике [21], основанной на нахождении экстремума энтропии, с помощью программного комплекса для термодинамического моделирования химических и фазовых равновесий - АСТРА (автор Б.Г. Трусов, МГТУ им. Баумана). В качестве основных реакций рассматривали следующие:
2№На15(г) + 5М(г) ^ 2ЫЬ + 5МНа12(г),
где На1 = С1, Вг, I; М = Сё, 2п. Общее давление брали р = 0.1 МПа, температуру -600 - 1100 К с шагом 20 К. Концентрацию паров восстановителя (Сё или 2п) задавали от 10 до 70 мас. %, галогенида (ЫЬС15, ЫЬВг5, ЫЫ5) - от 6 до 90 мас. %. Концентрацию изменяли с шагом 20 % от предыдущей величины. В качестве атмосферы брали гелий с содержанием кислорода 0.0002 об. %. По результатам моделирования определяли области существования (стабильности) конденсированных фаз в зависимости от состава и температуры исследуемых систем. Учитывали возможность образования следующих газообразных: О, 02, Сё, Сё2, СёО, С1, С12, СёС12, Сё2С14, С10, С102, СЬО, 2п, 2п0, 2^0, 2пСЬ, Вг, Вг2, 2пВг, 2пВг2, I, 12, 2пЬ, Сё2Вг4, Сё12, Сё214, Вг0, №0, №02, ЫЪВг5, ЫЬС1, ЯЬСЬ, ЯЪС1э, ЯЬСЬ, ВД, №0С13, КЬ0Вгэ, ЫЬ013 и конденсированных веществ: Сё, Сё0, СёВг2, СёС12, Сё12, 2п, 2п0, 2пС12, 2пВг2, ЫЬ, ЫЬ0, 2п12. На основании анализа полученных результатов определяли области существования конденсированных фаз в зависимости от состава и температуры. Необходимые для моделирования термодинамические свойства компонентов (энтальпии образования, приведенные энергии Гиббса) брали из базы данных программы АСТРА, основу которой составляет информация, приведенная в справочнике [22]. Процесс химического газофазного осаждения может быть представлен в виде следующих стадий [23]: 1) диффузия газообразных реагентов к поверхности подложки, нагретой до высоких температур; 2) адсорбция реагентов на поверхности; 3) химическое взаимодействие; 4) десорбция побочного продукта; 5) диффузия побочного продукта. Для дальнейших рассуждений предположим, что до момента встречи реагентов с подложкой не происходят химические превращения, а вблизи подложки реализуется стационарное состояние с одинаковой скоростью подвода реагентов и выхода продуктов. Тогда к данному состоянию может быть применена модель локального термодинамического равновесия [21], предполагающая наличие теплового и фазового равновесий. Выделим вблизи подложки
область и рассмотрим ее как изолированную систему. Тогда критерием равновесия здесь является достижения максимального значения энтропии при постоянной внутренней энергии (Ц) и объеме (V). Использование принципа максимума энтропии для определения параметров равновесия изолированных систем реализовано в программе АСТРА.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
На рис. 1 - 6 представлены области стабильности конденсированных фаз в исследуемых системах, построенные по результатам моделирования. Рассмотрим их подробнее.
Восстановление ЫЪС15. Осаждение ниобия в системе КЪСЬ-Сд, как видно рис. 1, а, наблюдается лишь при Т = 600 - 900 К и совместно с другими компонентами системы. Отсутствие осаждения при высоких температурах связано с протеканием других реакций с образованием газообразных хлоридов №С1Х (где х = 2, 3, 5) и оксихлорида ниобия (МЬОС13). При восстановлении КЪС15 цинком (рис. 1, Ъ) образование чистого ниобиевого покрытия происходит при Т > 820 К и в интервале СУТп от 0.5 до 3. При атомных соотношениях С1/2п > 3 и температурах Т = 800 - 1100 К ниобий не осаждается ввиду образования газообразных №С1Х и КЪОС13. В работе [13] было проведено термодинамическое моделирование осаждения ниобия исходя из смеси КЪСЬ^п. Основные результаты были отмечены во введении. Полученные нами результаты, в целом, не противоречат этим данным, а значительно дополняют их, поскольку учитывают возможность образования №О из примесей газовой среды.
0.2
0.5
5 Cl/Cd
0.2
0.5
5 Cl/Zn
Г, К
1000
900
800
700
600
1 1 1 ■
cdci2
- Nb + Cd + CdCl^4^ Nb + Cd + CdCl2+ NbO ............i . Nb + \ CdCl, \ .....1
т, к
1000
900
800
700
600
IV 1 Nb + NbO Nb 1
Zn + Nb + NbO^4^
\ 2 1 Nb+ \
- Zn + ZnCl2 + Nb + NbO ZnCl2 ^ ,1,1,,
0.2
0.8
0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6
Cl/(Cd+Cl) Cl/(Zn+Cl)
а) Ъ)
Рис. 1. Области стабильности конденсированных фаз, образующихся при восстановлении NbCl5 а) кадмием: 1 - нет осаждения; 2 - Cd, CdCl2 ; b) цинком: 1 - нет осаждения; 2 - ZnCl2
Fig. 1. Regions of stability of condensed phases formed during the reduction of NbCl5 a) with cadmium: 1 - no precipitation; 2 - Cd, CdCl2; b) with zinc: 1 - no precipitation; 2 - ZnCl2
Восстановление NbBr5. Осаждение ниобия в системе NbBr5-Cd возможно во всем заданном интервале температур и атомных соотношений Br/Cd (рис. 2, а). В зависимости от Br/Cd и T может осаждаться чистый ниобий, либо ниобий с примесями. При Br/Cd равном 0.2 - 0.3 получение чистого ниобиевого покрытия можно проводить при температуре T = 940 K. При T = 940 K и Br/Cd = 0.5 - 5 осаждается ниобий совместно с бромидом кадмия (CdBr2), для очищения поверхности от CdBr2 требуется повышение температуры. При 1050 К ниобий осаждается без примесей независимо от соотношения Br/Cd. Образование оксида (NbO) наблюдается в области Br/Cd 0.1 - 2.0 и температурах ниже 900 - 980 K. Выше 900 - 980 K NbO удаляется ввиду формирования газообразного оксибромида ниобия (NbOBr3). Область стабильности NbO в системе NbBr5-Cd значительно больше, чем в
системе КЪС15-С^ что связано с меньшей химической активностью №ОБг3, чем МЬОС13. Восстановление №Бг5 цинком (рис. 2, Ь), так же как и кадмием, возможно во всем рассматриваемом интервале температур и концентраций. Чистый ниобий осаждается при атомном соотношении Вг/2и > 2 при температурах от 800 К.
0.2
0.5
5 Br/Cd
0.2
0.5
5 Br/Zn
т, К г
1000 -
900
700 -
600
III Nb ........
Nb + CdBr2
- 1 > + CdBr2+ NbO
: Nb + Cd + CMBrj+NbO^ .............. ......
Г, К 1000
900
800
700
600
1 Nb + NbO Nb
" Nb + NbO + Zn + ZnBr, i , i i i i i i i i i i i i Nb + ZnBr, i i i i i i
0.2
0.8
0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6
Br/(Cd+Br) Br/(Zn+Br)
а) Ъ)
Рис. 2. Области стабильности конденсированных фаз, образующихся при восстановлении NbBrs а) кадмием: 1 - Nb, NbO; 2 - Nb, Cd, NbO; b) цинком
Fig. 2. Regions of stability of condensed phases formed during the reduction of NbBr5 a) with cadmium: 1 - Nb, NbO; 2 - Nb, Cd, NbO; b) with zinc
Восстановление NbI5. Как видно из рис. 3, a, ниобий может быть восстановлен из NbI5 во всей рассматриваемой области температур и концентрации, причем чистый ниобий - при атомном соотношении I/Cd > 2. Наименьшая температура осаждения ниобия исходя из смеси NbI5-Cd составляет 840 К. В интервале I/Cd = 0.1 - 2 совместно с ниобием осаждается NbO. Удаление NbO при I/Cd = 2 - 5 происходит ввиду образования газообразного оксийодида ниобия (NbOI3). Восстановление NbI5 цинком (рис. 3, b) аналогично восстановлению NbI5 кадмием, отличия заключаются в возможности осаждения чистого ниобия цинком при меньших температурах (от 740 К) и процессами испарения йодидов (CdI2, ZnI2) и металлов восстановителей (Cd и Zn).
0.2
0.5
5 I/Cd
Т, К
1000
900
800
700
600
i \ Nb + NbO Nb
: Nb + NbO + Cd \ - Nb + Cd + Cdl2+NbO ^ i i i i i i i i i i i i i , Nb + Cdl2 ......
0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6
I/(Cd+I) I/(Zn+I)
а) b)
Рис. 3. Области стабильности конденсированных фаз, образующихся при восстановлении NbI5
a) кадмием: 1 - Nb, NbO, CdI2; b) цинком
Fig. 3. Regions of stability of condensed phases formed during the reduction of NbI5 a) with cadmium: 1 - Nb, NbO, CdI2; b) with zinc
Осаждение ниобиевых покрытий, как показано выше, может быть выполнено путем восстановления пентагалогенидов ниобия кадмием или цинком, начиная со следующих температур: в системе NbI5-Zn c 740 К, в NbBr5-Zn c 800 K, NbCl5-Zn и NbI5-Cd c 840 К, NbBr5-Cd c 910 К (таблица). В системе NbCl5-Cd ниобий осаждается с примесями одной или нескольких следующих фаз: NbO, Cd, CdCl2. Как видно, цинк позволяет проводить восстановление пентагалогенидов ниобия при меньших температурах чем кадмий. Образование оксида ниобия NbO обусловлено присутствием примеси кислорода в газе носителе. Разложение NbO происходит ввиду образования летучих оксигалогенидов ниобия NbOHal3 (где Hal = Cl, Br, I).
Таблица - Минимальная температура осаждения чистого ниобия в системах NbHal5-M, где M=Cd, Zn; Hal=Cl, Br, I
Table - Minimum deposition temperature of pure niobium in NbHal5-M systems, where M=Cd, Zn; Hal = Cl, Br, I
Галоген / восстановитель Halogen/reducing agent Минимальная температура осаждения, K Minimum deposition temperature, K
Cd Zn
Cl - 840
Br 910 800
I 840 740
Выбор оптимальной системы. Из представленных результатов следует, что наиболее эффективно проводить осаждение исходя из системы ЫЫ^^п. Вместе с тем КЬ15 очень склонен гидролизу [24] и его применение требует глубокой очистки реагентов и реактора от следов влаги. Как было показано выше, в системах с ЫЬС15 наблюдается наибольшая склонность к образованию газообразных галогенидов МЬИа1х, что требует применение конструкционных материалов реактора с повышенной коррозионной стойкостью. В связи с этим, оптимальны для низкотемпературного осаждения ниобия системы ЫЬВг5-2п и №Вгз-Сё.
ВЫВОДЫ
Методом термодинамического анализа, выполненного с помощью программы АСТРА, показана возможность химического газофазного осаждения ниобия путем восстановления пентагалогенидов ниобия (NbCl5, NbBr5, NbI5) кадмием или цинком. Осаждение чистых ниобиевых покрытий возможно в любой из этих систем кроме системы NbCl5-Cd, где ниобий осаждается с примесями одной или нескольких следующих фаз: NbO, Cd, CdCl2. Минимальными температурами осаждения ниобия являются: 740 К в системе NbI5-Zn, 800 K в NbBr5-Zn, 840 К в NbCl5-Zn и NbI5-Cd, 910 К в NbBr5-Cd. Показаны области термодинамической стабильности образующихся конденсированных фаз.
Работа выполнена по теме НИР (№ 121030100001-3).
The work was carried out on the topic of research (No. 121030100001-3).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
REFERENCES
1. Никишина Е. Е., Дробот Д. В., Лебедева Е. Н. Ниобий и тантал: состояние мирового рынка, области применения, сырьевые источники. Часть 1 // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2013. Т. 5, № 495. С. 28-34.
2. Miyake M., Hirooka Y., Imoto R., Sano T. Chemical vapor deposition of niobium on graphite // Thin Solid Films, 1979, vol. 63, no. 2, pp. 303-308. https://doi.org/10.1016/0040-6090(79)90033-6
1. Nikishina Ye. E., Drobot D. V., Lebedeva Ye. N. Niobiy i Tantal : Sostoyaniye mirovogo rynka, oblasti primeneniya, syr'yevyye istochniki. Chast' 1 [Niobium and tantalum: the state of the world market, areas of application, raw materials sources. Part 1]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Tsvetnaya metallurgiya [Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy], 2Q13, vol. 5, pp. 28-34. (In Russian).
2. Miyake M., Hirooka Y., Imoto R., Sano T. Chemical vapor deposition of niobium on graphite. Thin Solid Films, 1979, vol. 63, no. 2, pp. 3Q3-3Q8. https://doi.org/10.1016/0040-6090(79)90033-6
3. Carlsson J. O., Martin P. M. Chemical Vapor Deposition // Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (Third Edit). Elsevier Ltd., 2010, pp. 314-363. https://doi.org/10.1016/B978-0-8155-2031-3.00007-7
4. Pierson H. O. The Chemistry of CVD // Handbook of Chemical Vapor Deposition, 1992, pp. 51-80. https://doi.org/10.1016/b978-0-8155-1300-1.50009-x
5. Liu Q., Zhang L., Cheng L. Low pressure chemical vapor deposition of niobium coatings on graphite // Vacuum, 2010, vol. 85, no. 2, pp. 332-337. https://doi.org/10.1016/ivacuum.2010.07.006
6. Liu Q., Zhang L., Cheng L., Liu J., Wang Y. Low pressure chemical vapor deposition of niobium coating on silicon carbide // Applied Surface Science, 2009, vol. 255, no. 20, pp. 86118615. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.06.037
7. Sun Z., Ge M., Maniscalco J. T., Arrieta V., McNeal S. R., Liepe M. U. Electrochemical polishing of chemical vapor deposited niobium thin films // Thin Solid Films, 2023, vol. 780, 139948. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2023.139948
8. Pizzol P., Hannah A., Malyshev O. B., Pattalwar S., Valizadeh R., Stenning G. B. G., Heil T., Calker P. R. Superconducting coatings synthetized by CVD/PECVD for SRF cavities // 6th International Particle Accelerator Conference, 2015, pp. 3246-3248.
https://doi.org/10.18429/JACoW-IPAC2015-WEPHA058
9. Porter R., Hall D. L., Liepe M., Maniscalco J. T., Arrieta V., Mcneal S., Williams B. High-performance Thin-film Niobium Produced via Chemical Vapor Deposition (CVD) // 18th International Conference on RF Superconductivity, 2017,
pp. 674-680.
https://doi.org/10.18429/JACoW-SRF2017-WEXA03
10. Никитин К.А., Круковский В.К. Исследования по нанесению ниобиевого покрытия на графит из парогазовой фазы // Теплофизика высоких температур. 1969. T. 7, № 2. C. 349-353.
11. Kodas T. T., Hampden-Smith M. J. The Chemistry of Metal CVD. VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1994. 530 p. https://doi.org/10.1002/9783527615858
12. Li M., Pu G., Luo Y., Ye Z., Wei J., Chen S., Wu A., Yang L., Zhang K., Gou F., Zhu T., Tan T., He Y., Guo H., Chen J., Chen B., Wang H. The investigation of chemical vapor deposited copper-based niobium films // Materials Research Express, 2021, vol. 8, no. 4. https://doi.org/10.1088/2053-1591/abefb1
13. Audisio S., Hamed H., Hertz D. Deposition and Study of Nobium Coating on Iron and Copper Substrates from Reduction of NbCl5 by Hydrogen or Vapors of Zinc // Journal Phys. IV. France, 1995, vol. 05, no. C5, pp. 1087-1095. https://doi.org/10.1051/jphyscol: 19955128
14. Гончаров О. Ю., Файзуллин Р. Р., Шадрин М. Г., Канунников М. Ф. Химическое газофазное осаждение пленок Mo, Re, Ta // Неорганические материалы. 1999. T. 35, № 10. C. 1161-1164.
15. Гончаров О. Ю., Файзуллин Р. Р., Гуськов В. Н., Балдаев Л. Х. Термодинамический анализ химического газофазного осаждения Та восстановлением галогенидов тантала кадмием и цинком // Неорганические материалы. 2015. T. 51, № 6. C. 655-659.
16. Гончаров О. Ю., Ильин И. А., Титоров Д. Б., Титорова Д. В. Текстуры покрытий молибдена, тантала и борида гафния, полученных химическим газофазным
3. Carlsson J. O., Martin P. M. Chemical Vapor Deposition. Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (ThirdEdit). Elsevier Ltd., 2010, pp. 314-363 p. https://doi.org/10.1016/B978-0-8155-2031 -3.00007-7
4. Pierson H. O. The Chemistry of CVD. Handbook of Chemical Vapor Deposition, 1992, pp. 51-80. https://doi.org/10.1016/b978-0-8155-1300-1.50009-x
5. Liu Q., Zhang L., Cheng L. Low pressure chemical vapor deposition of niobium coatings on graphite. Vacuum, 2010, vol. 85, no. 2, pp. 332-337.
https://doi.org/10.1016/j .vacuum.2010.07.006
6. Liu Q., Zhang L., Cheng L., Liu J., Wang Y. Low pressure chemical vapor deposition of niobium coating on silicon carbide. Applied Surface Science, 2009, vol. 255, no. 20, pp. 8611-8615. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.06.037
7. Sun Z., Ge M., Maniscalco J. T., Arrieta V., McNeal S. R., Liepe M. U. Electrochemical polishing of chemical vapor deposited niobium thin films. Thin Solid Films, 2023, vol. 780, 139948. https://doi.org/10.1016/itsf.2023.139948
8. Pizzol P., Hannah A., Malyshev O. B., Pattalwar S., Valizadeh R., Stenning G. B. G., Heil T., Calker P. R. Superconducting coatings synthetized by CVD/PECVD for SRF cavities. 6th International Particle Accelerator Conference, 2015, pp. 3246-3248.
https://doi.org/10.18429/JACoW-IPAC2015-WEPHA058
9. Porter R., Hall D. L., Liepe M., Maniscalco J. T., Arrieta V., Mcneal S., Williams B. High-performance Thin-film Niobium Produced via Chemical Vapor Deposition (CVD). 18th International Conference on RF Superconductivity, 2017,
pp. 674-680.
https://doi.org/10.18429/JACoW-SRF2017-WEXA03
10. Nikitin K.A., Krukovskiy V.K. Issledovaniya po naneseniyu niobievogo pokrytiya na grafit iz parogazovoy fazy [Research on applying niobium coating to graphite from the vapor-gas phase]. Teplofizika vysokix temperatup [High Temperature], 1969,
vol. 7, no. 2, pp. 349-353. (In Russian).
11. Kodas T. T., Hampden-Smith M. J. The Chemistry of Metal CVD. VCH Verlagsgesellschaft mbH, 1994. 530 p. https://doi.org/10. 1002/9783527615858
12. Li M., Pu G., Luo Y., Ye Z., Wei J., Chen S., Wu A., Yang L., Zhang K., Gou F., Zhu T., Tan T., He Y., Guo H., Chen J., Chen B., Wang H. The investigation of chemical vapor deposited copper-based niobium films. Materials Research Express, 2021, vol. 8, no. 4. https://doi.org/10.1088/2053-1591/abefb1
13. Audisio S., Hamed H., Hertz D. Deposition and Study of Nobium Coating on Iron and Copper Substrates from Reduction of NbCl5 by Hydrogen or Vapors of Zinc. Journal Phys. IV. France, 1995, vol. 05, no. C5, pp. 1087-1095. https://doi.org/10.1051/jphyscol:19955128
14. Goncharov O. Yu., Kanunnikov M. F., Faizullin R. R., Shadrin M. G. Chemical vapor deposition of Mo, Re, and Ta films. Inorganic Materials, 1999, vol. 35, no. 10, pp. 985-987.
15. Goncharov O. Y., Faizullin R. R., Guskov V. N., Baldaev L. K. thermodynamic analysis of Ta chemical vapor deposition via the reduction of tantalum halides with cadmium and zinc. Inorganic Materials, 2015, vol. 51, pp. 593-597. https://doi.org/10.1134/S0020168515060059
16. Goncharov O. Yu., Il'in I. A., Titorov D. B., Titorova D. V. Tekstury pokrytiy molibdena, tantala i borida gafniya, poluchennykh khimicheskim gazofaznym osazhdeniyem
осаждением // Перспективные материалы. 2008. № 4. C. 69-73.
17. Гончаров О. Ю., Файзуллин Р. Р., Гуськов В. Н., Балдаев Л. Х. Анализ взаимодействия реагентов и материалов подложек при нанесении танталовых покрытий // Неорганические материалы. 2016. Т. 52, № 3. С. 315-319. https://doi.org/10.7868/S0002337X16030039
18. Гончаров О. Ю., Файзуллин Р. Р., Гуськов В. Н., Балдаев Л. Х. Оборудование для химического безводородного газофазногоосаждения бескислородных тугоплавких материалов // Известия Академии инженерных наук им. А.М. Прохорова. 2015. Т. 4. С. 3-9.
19. Гончаров О. Ю., Файзуллин Р. Р., Шадрин М. Г. Газофазное восстановление кадмием и цинком хлоридов Мо, Та // Неорганические материалы. 1999. Т. 35, № 9. С. 895-899.
20. Гончаров О. Ю., Трещёв С. Ю., Ладьянов В. И., Файзуллин Р. Р., Гуськов В. Н., Балдаев Л. Х. Химическое газофазное осаждение тантала на подложки из различных материалов // Неорганические материалы. 2017. Т. 53, № 10. С. 1087-1092. https://doi.org/10.7868/S0002337X17100104
21. Ватолин Н. А., Моисеев Г. К., Трусов Б. Г., Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия,1994. 352 с.
22. Gurvich L. V., Iorish V. S., Chekhovskoi D. V., Yungman V. S. Ivtanthermo - A Thermodynamic Database and Software System for the Personal Computer. User's Guide. CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993. 57 p.
23. Spear K. E., Kirkx R. R. Role of high temperature chemistry in CVD (chemical vapor deposition) processing // Pure and Applied Chemistry, 1990, vol. 62, no. 1, pp. 89-101. https://doi.org/10.1351/pac199062010089
24. Гофман У., Рюдорф В., Хаас А. и др. Руководство по неорганическому синтезу: в 6-ти томах. Т. 3. Пер. с нем. Б.С. Захаровой, Г.Н. Мазо, Т.И. Почкаевой, Н.Я. Туровой / под ред. Г. Брауэра. М.: Мир, 1985. 39 2 c.
[Textures of molybdenum, tantalum and hafnium boride coatings obtained by chemical vapor deposition]. Perspektivnyye materialy [Advanced Materials], 2008, no. 4, pp. 69-73. (In Russian).
17. Goncharov O. Y., Faizullin R. R., Guskov V. N., Baldaev L. Analysis of interaction between reactants and substrate materials during the growth of tantalum coatings. Inorganic Materials. 2016, vol. 52, no. 3, pp. 274-278.
https://doi.org/10.1134/S0020168516030031
18. Goncharov O. Yu., Fayzullin R. R., Gus'kov V. N., Baldayev L. Kh. Oborudovaniye dlya khimicheskogo bezvodorodnogo gazofaznogoosazhdeniya beskislorodnykh tugoplavkikh materialov [Equipment for the hydrogen-free chemical vapor deposition of oxigen-free refractory materials]. Izvestiya Akademii inzhenernykh nauk im. A.M. Prokhorova [News Academy of Engineering Sciences A.M. Prokhorov], 2015, vol. 4, no. 4, pp. 3-9. (In Russian).
19. Goncharov O. Yu., Faizullin R. R., Shadrin M. G. Gas-phase reduction of molybdenum and tantalum chlorides with cadmium and zinc. Inorganic Materials, 1999, vol. 35, no. 9, pp. 895-898.
20. Goncharov O. Yu., Treshchev S. Yu., Lad'yanov V. I., Faizullin R. R., Guskov V. N., Baldaev L. Kh. Tantalum chemical vapor deposition on substrates from various materials. Inorganic Materials, 2017, vol. 53, no. 10, pp. 1064-1068. https://doi.org/10.1134/S0020168517100089
21. Vatolin N. A., Moiseyev G. K., Trusov B. G., Termodinamicheskoye modelirovaniye v vysokotemperaturnykh neorganicheskikh sistemakh [Thermodynamic modeling in high temperature inorganic systems]. Moscow: Metallurgiya Publ., 1994. 352 p.
22. Gurvich L. V., Iorish V. S., Chekhovskoi D. V., Yungman V. S. Ivtanthermo - A Thermodynamic Database and Software System for the Personal Computer. User's Guide. CRC Press, Inc., Boca Raton, 1993. 57 p.
23. Spear K. E., Kirkx R. R. Role of high temperature chemistry in CVD (chemical vapor deposition) processing. Pure and Applied Chemistry, 1990, vol. 62, no. 1, pp. 89-101. https://doi.org/10.1351/pac199062010089
24. Hoffmann U., Rudorf W., Haas A. et al. Guide to inorganic synthesis. Stuttgard: Auflage Ferdinand Enke Verlag, 1978.
Поступила 05.02.2024; после доработки 20.05.2024; принята к опубликованию 05.06.2024 Received February 5, 2024; received in revised form May 20, 2024; accepted June 5, 2024
Информация об авторах Лубнин Алексей Николаевич,
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, НЦМФМ УдмФИЦ УрО РАН, Ижевск, Российская Федерация, e-mail: qrcad@udman. ru
Ладьянов Владимир Иванович,
доктор физико-математических наук, руководитель Научного центра металлургической физики и материаловедения УдмФИЦ УрО РАН
Трещёв Сергей Юрьевич,
кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, НЦ МФМ УдмФИЦ УрО РАН, Ижевск, Российская Федерация
Information about the authors Lubnin Alexey Nikolaevich,
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Leading Researcher, Udmurt Federal Research Center UB RAS, Izhevsk, Russian Federation, e-mail: [email protected]
Ladyanov Vladimir Ivanovich,
Dr. Sci. (Phys.-Math.), Head of the Scientific Center for Metallurgical Physics and Materials Science of the Udmurt Federal Research Center UB RAS, Izhevsk, Russian Federation
Treshchev Sergey Yurievich,
Cand. Sci. (Phys.-Math.), Researcher, Udmurt Federal Research Center UB RAS, Izhevsk, Russian Federation
