UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANTA
REFERAT STUDIUL METODEI THERMOIONIC
VACUUM ARC IN DIFERITE CONFIGURATII,
CA METODA DE DEPUNERE PENTRU
NANOSTRUCTURI PE BAZA DE CARBON
Albu Dorel Florin
Fizica Tehnologica IV
1. Introducere.
Alaturi de tehnologiile traditionale existente înca de la mijlocul secolului trecut, astazi
asistam la aparitia si perfectionarea unor tehnici moderne de depunere, unele reprezentând chiar
combinatii ale metodelor deja consacrate, care asigura un grad mare de puritate, de aderenta sau
de rezistenta la uzura a straturilor depuse. Alaturi de tehnicile conventionale de depunere a
straturilor subtiri (evaporarea sau electrodepunerea), procesele din plasma joaca un rol din ce în
ce mai important în realizarea unor astfel de filme. Acoperirea suprafetelor cu filme groase sau
subtiri dintr-un anumit material are o importanta din ce în ce mai mare, nu numai în procesul de
fabricare a componentelor electronice, dar si în confectionarea dispozitivelor optice, a
materialelor biomedicale si a straturilor protectoare usoare pentru aparatele de zbor. Straturile
depuse au un rol de protectie împotriva coroziunii, uzurii, acizilor, caldurii sau a altor influente
din mediul înconjurator.
Metoda Arcului Termoionic în Vid este o tehnologie prin care se pot face depuneri de
straturi subtiri cu un grad de puritate crescuta în conditiile în care stratul care se depune este
bombardat cu ionii de energie mare chiar ai materialului de depunere.
Metoda arcului termoionic în vid (TVA) este o metoda competitiva, deoarece acest
sistem poate încalzi la temperaturi înalte orice material, fiind una din cele mai adecvate metode
pentru evaporarea carbonului. De asemenea, prin utilizarea acestei tehnologii se fac depuneri de
straturi subtiri cu un grad de puritate crescuta în conditiile în care stratul care se depune este
bombardat cu ioni de energie mare ai materialului de depus.
In acest tip de arc, catodul este incalzit la o temperatura la care sa se produca o emisie
termoionica semnificativa. Fascilolul de electroni este accelerat prin aplicarea unei tensiuni inalte
intre anod si catod (2-3 kV).
Sub actiunea incidentei fascicolului de electroni, materialul din nacela mai intai se
topeste, apoi incepe sa fiarba si apoi incepe sa se evapore. In acest mod, in spatiul dintre tunul
electronic si nacela ce contine materialul de evaporat se stabileste o densitate stationara de atomi
ai materialului continuu evaporat. La o crestere suplimentara de tensiune si in conditii de vid
inaintat, se aprinde o descarcare stabila in vaporii materialului evaporat. Se obtine astfel o
plasma ce contine ionii energetici. Energia ionilor provine din faptul ca plasma se afla la un
potential inalt fata de masa. Aceasta face ca filmul care se depune sa fie bombardat cu ioni de
energie mare, natura ionilor care bombardeaza fiind chiar cea a a materialului care se depune.
2. Configuratiile electrozilor.
Arcul termoionic in vid (TVA) poate fi realizat in conditii de vid inaintat (10 -5 – 10-6 mbar)
intre electrozii a caror configuratie este posibila intr-o geometrie liniara sau cilindrica atunci
cand este v orba despre un singur tun electronic la catod. De asemenea, se poate realiza si
montajul cu doua tunuri electronice, dispuse simetric fata de pozitia anodului.
Inainte de a analiza configuratiile electrozilor in arcul TVA sunt necesare cateva precizari
privind electrozii. Din punct de vedere al modului in care se produce emisia termoionica in vid,
catodul poate fi incalzit direct sau indirect (cu ajutorul unui catod auxiliar).
Configuratiile posibile pentru arcul TVA sunt:
2.1 Geometria un tun si o nacela
Metoda Arcului Termoionic in Vid (TVA) este descrisa ca fiind o metoda noua si potrivita pentru
depuneri de filme subtiri cu puritate ridicata, cu structura compacta si foarte netede. TVA poate genera o
plasma in vapori de metal pur, in interiorul unei incinte vidate si in conditiile aplicarii inaltei tensiuni,
asigurand bombardamentul energetic cu ioni ai materialului ce urmeaza a fi depus. Energia ionilor poate
fi controlata si modificata chiar in timpul depunerii.
Montajul experimental
Fig.1 Montajul experimental folosit pentru a produce TVA
Materialul care trebuie evaporat se afla in creuzetul sub forma de lingura care este realizat din
tungsten si care are rolul de anod. Catodul este un filament realizat din sarma de tungsten cu diametrul de
0,5 – 0,8 mm si este montat in interiorul unui cilindru Whenelt realizat din molibden si care are un
orificiu frontal cu diametrul de 5 – 6 mm. Acest ansamblu este montat in interiorul unei incinte vidate.
Catodul este legat la pamant iar inalta tensiune ii este aplicata prin intermediul unui rezistor.
Figura 2 – Functionarea arcului TVA – geometria un tun
Aprinderea Arcului Termoionic in Vid (TVA)
Pentru a putea aprinde arcul TVA, presiunea din incinta vidata trebuie sa fie mai mica de 10 tori.
Filamentul catodului este incalzit la temperatura inalta pentru a se putea obtine o emisie termoelectronica
semnificativa. In spatiul anod-catod este aplicata o diferenta de potential inalta. In aceste conditii,
materialul din creuzet (anod) incepe sa se topeasca, apoi sa fiarba. In urma acestui proces, o densitate de
atomi ai materialului evaporat se stabileste in spatiul dintre electrozi. Daca se continua cresterea inaltei
tensiuni, va avea loc aprinderea arcului TVA in vaporii de la anod. De fapt, aceasta aprindere a arcului
este diferita fata de bine-cunoscutele descarcari luminiscente. In cazul aprinderii arcului TVA, tensiunea
aplicata va asigura gazul (vaporii de metal) necesar sa sustina descarcarea curentului, mai mult decat atat,
imediat dupa aprinderea arcului, densitatea de atomi ai materialului evaporat la anod trebuie mentinuta, in
ciuda faptului ca o parte din voltaj se va pierde pe rezistor, ceea ce face ca potentialul plasmei sa scada.
Concluzii
Sistemele dezvoltate pentru depunerile de filme (straturi subtiri) folosind metoda arcului TVA
este foarte promitatoare atat din punct de vedere al calitatii inalte ale filmelor dar si din punct de vedere al
puritatii acestora.
Datorita numarului mare de parametri ce pot fi controlati direct (implicit si un control al calitatii
filmului), TVA va fi considerat ca una din cele mai bune sisteme de producere filme subtiri pentru
nanostructuri.
2.2 Geometria un catod circular.
Arcul TVA este o plasma localizatata intr-un mediu in care exista vid, plasma care este initiata
folosind un anod din metal, sau grafit si un tun electronic. Descarcarea este generata de termoelectronii
emisi de filamentul din tungsten (incalzit) al unui catod. Montajul experimental este prezentat in figura de
mai jos.
Ionii creati in plasma sunt accelerati catre peretii incintei, respectiv catre substrat, datorita unei
diferente de potential dintre plasma si peretii incintei (conectati la impamantare). Datorita presiunii
scazute (9x10-4 Pa), energia ionilor este direct proportionala cu diferenta de potential. Aceasta este o
caracteristica importanta a acestei metode deoarece energia ionilor poate fi direct controlata prin
parametrii de functionare ai plasmei.
Anodul consta dintr-o bara de carbon pur ce are diametrul de 12,5 mm. Datorita faptului ca
anodul este in continuu erodat pe durata descarcarii, distanta dintre electrozi este controlata de un sistem
computerizat in masura sa efectueze ajustarile mecanice (fine) necesare. Caracteristicile TVA sunt de
asemenea preluate prin intermediul unor traductoare (de curent si tensiune) si transferate catre programul
LabView.
Figura 4. Montaj experimental TVA un catod circular
Deoarece plasma arcului TVA nu umple incinta vidata, energia ionilor de carbon formati in
plasma este data de relatia:
E = e(Vo – Vp),
unde e = sarcina unui ion; Vo – potentialul punctului in care ajung ionii (substratul) iar Vp – potentialul
plasmei. Astfel, pentru o valoare a lui Vo data (poate fi zero sau orice alta valoare), energia ionului este
direct proportionala cu potentialul plasmei, deci poate fi corelata direct cu tensiunea si curentul arcului.
Concluzii
S-a observat experimental ca valorile energiei ionilor de carbon variaza intr-o zona relativ
restransa, adica aproximativ 450eV pentru voltaje cuprinse intre 700 – 1250 V.
Astfel de energii (inalte) nu s-au descoperit (experimental) in nicio alta plasma. Acest lucru ofera
filmelor obtinute o anumita superioritate fata de filmele obtinute cu alte metode, acestea avand o
compactare mai mare si o netezime (planeitate) mai buna.
2.3 Geometria 2 catozi circulari
Montajul experimental
Metoda folosita se bazeaza pe metoda arcului TVA privind depunerile secventiale sau simultane
de carbon si tungsten. Aceasta se bazeaza pe 2 dispuneri identice care vor produce 2 fascicule de electroni
diferite, fascicule care au fost emise de catozii incalziti de surse externe. Fiecare catod este confectionat
din sarma de tungsten cu diametrul de 1 mm. Fasciculele de ioni negativi sunt accelerate de voltajele mari
ale anozilor, urmand ca apoi sa bombardeze simultan “barele” de grafit si tungsten avand un diametru de
10 mm si lungimea de 150 mm (vezi fig. 1).
In ambele aranjamente, cilindrul Wehnelt, legat la impamantare, concentreaza fasciculele de
electroni pe o portiune de aproximativ 1 mm in diametru de pe anod. Se vor forma 2 plasme, una in
carbon pur si una in tungsten, in momentul in care este aplicata inalta tensiune (1 kV – 2 kV) pe anod,
respectiv pe catod.
In camera de depunere presiunea este de 5 x10-4 Pa, presiune care a fost obtinuta cu ajutorul unei
pompe mecanice si a uneia de difuzie.
Arcul TVA s-a dovedit a fi o “unealta” cu eficienta ridicata pentru obtinerea de plasma fara
picaturi in vaporii de metal, datorita unei incalziri eficiente asigurate de bombardarea cu electroni si in
acelasi timp de evaporarea metalelor de la nivelul anodului la temperaturi de vaporizare de peste 3000K.
Curentul folosit pentru incalzirea filamentului catodului a fost de 58,2 – 59 A pentru carbon si de 52,5 -
63,7 A pentru tungsten. Curentul de descarcare in vaporii de carbon a fost I desc. = 1 – 1,8 A la un voltaj
Udesc. = 1,5 – 1,8 kV.
Figura 1 Montajul experimental pentru depunerea de filme subtiri folosind simultan 2 TVA.
unde: HV = inalta tensiune; Rb – 800 Ω; QMB1 si QMB2 microbalante cu cuart.
Concluzii
Filmele de carbon si cele de tungsten au fost depuse secvential si simultan din 2 tinte, folosind
metoda arcului TVA, pe substraturi aflate la distante diferite de sursa. In procesul de depunere
secventiala, compozitia atomica a carbonului comparativ cu cea a Wolframului a fost de aproximativ 3 la
1, aproape de anodul cu carbon. Parametrii plasmei au fost aproximativ la fel, la fel a fost si rata de
depunere ale celor 2 materiale. Diferentele majore apar in depunerea simultana a filmelor de Carbon si de
Wolfram unde, pentru aceiasi parametri de descarcare, compozitia atomica de Carbon a crescut peste
65% pentru toate probele expuse celor 2 plasme, ajungand la 90% in apropierea anodului cu Carbon, in
timp ce Wolframul a scazut usor ajungand intre 13% si 2%. Cand rata de depunere a Carbonului a crescut
de 10 ori prin marirea puterii TVA, compozitia carbonului a sarit undeva peste 80% (ajungand la 98% in
apropierea anodului cu Carbon), iar compozitia Wolframului a continuat sa scada sub 12%, ajungand
chiar la 1%.
2.4 Geometria 2 tunuri si o nacela
Pentru experimentul urmator sunt folosite 2 configuratii diferite ale electrozilor arcului TVA
(vezi figura de mai jos). Ambii electrozi sunt plasati in interiorul unei incinte in care se afla vid (10 -6
bari).
Fig. 2 - Configuratia electrozilor arcului TVA cu catod incalzit
Dupa cum se vede in figura de mai sus, catodul este incalzit. Filamentul incalzit consta dintr-o
bucla de 0,4 mm in diametru, din sarma tungsten cu diametrul de 1 mm. Catodul este plasat intr-un
cilindru Wehnelt care are o deschidere in fata cu diametrul de 5 mm. Termoelectronii emisi de catre catod
sunt concentrati de cilindrul Wehnelt si accelerati de catre anod de inalta tensiune aplicata. Catodul poate
fi configurat in diferite geometrii fata de anod. Pozitia este definita de unghiul pe care il face catodul si
anodul si care poate lua valori de la 00 la 900.
Anodul consta dintr-o nacela din tugsten in forma de lingura si care are grosimea de 0,2mm.
Materialul ce urmeaza a fi evaporat se afla in aceasta nacela. Diametrul maxim al acestei cavitati este de
10 mm.
Electrozii sunt conectati la inalta tensiune (5kV). Curentul de descarcare este controlat cu ajutorul
unor rezistoare si prin ajustarea voltajului. Dupa ce a fost crescuta temperatura catodului si aplicarea unui
voltaj potrivit atat anodului cat si catodului, materialul din nacela se va topi. Datorita electronilor
accelerati (proveniti din catodul incalzit) care lovesc anodul, se produce o evaporare continua a
materialului din nacela (anod), Drept urmare, in conditiile unei incinte in care se afla vid, va apare o
densitate a atomilor de metal in spatiul dintre cei doi electrozi. Dupa o alta crestere a tensiunii aplicate va
apare o escarcare luminoasa in spatiul interelectrodic care va fi urmata de o scadere a voltajului aplicat
electrozilor si o crestere semnificativa a curentului de descarcare. Descarcarea are loc in vapori de metal
pur.
Concluzii
Dezvoltarea acestui nou tip de arc TVA in vapori proveniti de la anod si catod incalzit ofera noi
posibilitati de cercetare ale acestor fenomene. In acelasi timp, aceste fenomene ofera avantaje substantiale
in intrarea pe piata a acestor aplicatii. Arcul TVA are proprietati deosebite care deriva din conditiile de
operare si din proprietatile plasmei obtinute.
2.5.a) Geometria 2 tunuri si 2 nacele
Tehnica de depunere a straturilor Carbon-Aluminiu se bazeaza pe 2 fascicule de electroni emise
de 2 catozi din Wolfram incalziti care bombardeaza simultan cei 2 anozi, unul ce contine o bara din grafit
cu puritatea 99% si unul (tip creuzet) ce contine granule de Aluminiu. Termoelectronii accelerati de inalta
tensiune aplicata anozilor genereaza vaporizarea materialelor de la cei 2 anozi. Aplicarea inaltei tensiuni
(1 – 5 kV) intre catozi si anozi va initia o plasma luminoasa in vapori de Carbon si Aluminiu. Atomii
neutri, dar si cei ionizati (cu energii cuprinse intre 10 si 200 eV), sunt directionati catre substraturi.
Presiunea din interiorul incintei de depunere este de 5x10-5 tori.
In timpul procesului de depunere, substraturile folosite (otel si sticla sub forma de discuri cu
diametrul de 25 mm) au fost incalzite la o temperatura constanta de 2000 C. Rata de depunere si grosimea
filmului sunt masurate si controlate cu ajutorul unei microbalante. Intensitatile curentilor ce incalzesc
filamentele catozilor sunt intre 40 si 50 A.
Intensitatea curentului arcului TVA si tensiunea pentru descarcarea in vapori de C sunt: Idisc. = 1,2
– 1,4 A si, respectiv, Udisc. = 700 – 950 V. In cazul descarcarii in vapori de Aluminiu, acestea au fost: I desc.
= 0,6 – 0,7 A si, respectiv, Udesc. = 800 – 900 V.
Figura 3 - Dispozitivul experimental pentru depuneri compozite C – AL
Primul strat depus pe substraturi a fost cel de Al (cu o grosime de 300 mm), urmat de un strat
compozit C-Al (cu o grosime de 2 μm). Masurarea coeficientului de frecare a fost facuta cu un tribometru
si consta din glisarea unor bile cu diametrul de 6 mm peste probele (substraturile obtinute), la temperatura
camerei (220C) si umiditate relativa, iar incarcarea de 1N/10mm structura cristalina a depunerii
substratului a fost investigata cu un defractometru.
Concluzii
Metoda TVA pentru depuneri de invelisuri compozite C-Al groase s-a dovedit a fi o tehnica
foarte buna. Existenta Al cristalin in matricea Carbonului a fost pusa in evidenta cu ajutorul
spectometrului. Analiza tribologica a aratat ca valoarea minima a coeficientului de frecare (0,28) pentru
proba cu concentratie atomica cea mai mica este Al (27,7%)
2.5.b) Geometria 2 tunuri si 2 nacele
Configuratia arcului TVA cu 2 tun electronic si 2 nacele consta din 2 sisteme independente care
genereaza fascicule de electroni incidente pe materialul situat la anod (Carbon sau metal), fiecare din cele
2 tunuri fiind conectat la sursa de inalta tensiune. Prin utilizarea metodei arcului TVA, depunerile
metalice au loc in conditii de vid, sau vid inalt, fara a fi nevoie de prezenta vreunui gaz, ci doar vaporii
materialului evaporat la anod. Aceasta metoda permite depuneri simultane de materiale diferite, oferind
astfel posibilitatea obtinerii de straturi cu diferite materiale, in cazul de fata filme compozitia: C-Ar sau
C-Cu.
Tunurile electronice sunt aranjate simetric fata de substratul (care poate fi sticla sau otel) montat
la o distanta de 40 mm fata de linia centrala. Intensitatea curentului ce incalzeste filamentul este I f = 48 A
la o rata de de punere de 3 Å/s. Presiunea din timpul descarcarii este de 1,5x10-6 – 7,5x10-6 Tori.
In cazul aranjamentului experimental C-Ag se folosesc anozi din bara de Carbon cu diametrul de
12 mm si un creuzet ce contine cristale de Ag. Pe suportul pentru probe se fixeaza 5 discuri din otel
inoxidabil (cu diametrul de 255 mm si grosimea de 3 mm) si 5 discuri din sticla optica, toate avand
diametrul de 25 mm si 1 mm grosime. Suportul pentru probe se afla la o temperatura de 2000C, fara
posibilitatea de a se roti.
Mai intai se depune un strat de Al de 300 mm, dupa care se continua cu Carbon si Argint
simultan. Dupa terminarea depunerii se inregistreaza o grosime a stratului depus, de aproximativ
2μmC/Ag + 300 nm Ag.
Fig. 5 - Distributia probelor in suport.
In cazul depunerilor C-Cu se foloseste pentru anozi o bara din Carbon si un creuzet ce contine
Cu.
Concluzii
Metoda TVA reprezinta o procedura buna in vederea obtinerii de filme multistrat cu un bun
control al calitatii. Straturile Carbon-metal depuse cu metoda TVA in configuratia cu 2 tunuri electronice
au fost investigate prin diferite metode. Rezultatele au relevat faptul ca cel mai mare coeficient de frecare
a fost obtinut pentru 15% Ag in filmele C-Ag si pentru 25% Cu in cazurile C-Cu. Alte teste au demonstrat
un bun caracter hidrofob al acestor depuneri.
3. Particularitatile plasmei arcului TVA.
Particularitatile plasmei arcului TVA sunt urmatoarele:
- formarea unei plasme cu un grad de puritate foarte ridicat datorita fapului ca în incinta nu se
gasesc decât vaporii materialului din care este confectionat anodul. Datorita densitatii mari a
plasmei gradul de ionizare este ridicat (peste 10%);
- energia ionilor si a electronilor este mare; plasma vaporilor materialului anodului este
stabila;
- variatiile curentului de arc si a caderii de tensiune pe arc fiind de ordinul procentelor (1%)
caderea catodica ajunge pâna la nivelul kilovoltilor;
- din datele obtinute prin microscopie electronica filmul depus prin metoda Arcului
Termoionic în Vid prezinta un caracter uniform cu aspect caracteristic filmelor policristaline. În
cazul filmelor învestigate la înalta rezolutie s-a constatat structura filmului de tip amorf. Difractia
electronilor pe film prezinta de asemenea caracteristicile unui film amorf, pozitia benzilor
obtinute fiind apropiate de valorile distantelor interplanare specifice grafitului;
- filmele de carbon depuse prin metoda Arcului Termoionic în Vid (TVA) pe diferite
substraturi prezinta o puternica variatie a energiei de suprafata. Energia ionilor de carbon variaza
în functie de distanta dintre proba si punctul de aprindere a descarcarii. Filmele obtinute prezinta
un puternic caracter hidrofobic, ceea ce înseamna ca suprafata nu se uda cu apa, unghiul de
contact are o valoare ridicata si implicit valoarea energiei de suprafata este scazuta. Rezulta ca
energia de suprafata a straturilor depuse prin aceasta metoda depinde de distanta dintre proba si
punctul de aprindere a plasmei. Studiul energiei de suprafata are o importanta majora datorita
informatiilor pe care le ofera despre caracterul hidrofob sau hidrofil al suprafetei, caracteristica
foarte importanta mai ales în aria aplicatiilor biomedicale;
- aceasta tehnica este optima pentru depunerea oricarui material pe diferite substraturi,
tocmai datorita posibilitatii de a modifica factorii geometrici si operationali, energia ionilor
putând fi controlata în timpul depunerii iar plasma de vapori a materialului anodului fiind extrem
de stabila, gradul mare de ionizare producându-se datorita densitatii mari a plasmei.
4. Aplicatii ale tehnologiei arcului TVA ca metoda de depunere a straturilor subtiri.
Studiile asupra arcului TVA au vizat in mod special aplicatiile ca metoda de depunere a
filmelor subtiri pe un anumit substrat din mai multe motive:
- Depunerea are loc in vaporii materialului anodului, filmul depus continand chiar ionii
acestui material si deci se obtine un strat cu un inalt grad de puritate;
- Datorita bombardamentului ionic, filmele depuse nu prezinta o structura columnara,
au rugozitate redusa, fara granulatie si cu un inalt grad de aderenta;
- Energia ionilor depusi poate fi controlata in timpul depunerii depinzand de factorii
geometrici si operationali;
- Plasma de vapori a a materialului anodului este extrem de stabila;
- Gradul mare de ionizare datorita densitatii mari a plasmei, este adecvata pentru
depunerea oricarui tip de material, indiferent de punctul de topire al acestuia.
Folosind aceasta tehnologie s-au realizat urmatoarele depuneri cu metoda TVA:
- Depuneri de straturi metalice: cu Ti, Cu, Zn, Ni, Cr, Ag, etc
- Depuneri de aliaje: Al-Ag2O3, Cu-Ag, Cu-Sn, Ni-Cr, etc
- Depuneri de oxizi: MgO, TiO
- Depuneri de carbon – tip DLC (Diamond Like Carbon)
- Depuneri de materiale refractare: W, Re, Be.
Desigur ca in functie de tipul materialului care urmeaza a fi depus, configuratiile electrozilor
difera de la o depune la alta.
5. Concluzii.
Arcul termoionic în vid prezintă interes deosebit atât datorită spectrului larg de aplicaţii în
depunerea de straturi subţiri cât mai ales în studiul propietăţilor plasmei şi a proceselor fizice
implicate. Datorită numărului mare de parametri direct implicaţi în controlul calităţii filmului
depus, această tehnică de depunere este considerată la ora actuală una dintre cele mai eficiente
tehnici pentru obţinerea de filme nanostructurale de înaltă puritate şi duritate, aderenta bună,
rugozitate mică şi cu grad mare de compactitate. Parametri importanţi ai plasmei, cum ar fi
temperatura electronilor, energia ionilor şi gradul de ionizare al plasmei, pot fi uşor controlaţi
chiar în timpul procesului de depunere modificând tensiunea pe arc, curentul de filament sau
distanţa dintre electrozi.
5. Bibliografie.
Tamer Akan, “Operation parameters of the Termionic Vacuum Arc Discharge”, Turk J Physics, 2003, p.70
Adrian Stoica, Rodica Vlădoiu, Geavit Musa, Victor Ciupină, Mirela Contulov, Vilma Buršìkova, Olga Bláhová, “Mechanical properties of thin films deposited by TVA and G-TVA methods”, Chemicke Listy, 2007, p.132
R. Vlădoiu, V. Ciupină, M. Contulov, A. Mandeș, V. Dincă, G. Prodan, C.P. Lungu, “Structure and tribological properties of carbon based nanocomposites grown by TVA method”, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials Vol.12, No.3, March 2010, p.554
C. Surdu-Bob, R. Vlădoiu, M. Bădulescu, G. Musa, “Control over the sp2/sp3 ratio by tuning plasma parameters of
the Thermoionic Vacuum Arc”, Diamond & Related Materials, Vol.17, 2008, p.1625, 1626
C. Surdu-Bob, M. Bădulescu, C. Iacob, C. Porosnicu, C.P. Lungu, “Ion energy distribution analysis of the TVA plasma ignited in carbon vapours using RFA”, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 207,IOP Publishing, 2010, p.2
A. Marcu, C.M. Ticoș, C. Grigoriu, I. Jepu, C. Porosnicu, A.M. Lungu, C.P. Lungu, “Simultaneous carbon and tungsten thin film deposition using two thermionic vacuum arcs”, Thin Solid Films, Vol.519, 2011, p.4074
Olthoff J K, Van Brunt R J, Radovanov S B, Rees J A 1994 Science, Measurement and Technology IEE Proceedings 141/2, 105-10
Richter F 1996 Physikalische Blätter 52 355 (in German)
Ivanov et al Surf.ace Coat. Technol. 1997 92 1X-156
Lee J K et al 2005 Plasma Sources Sci. Technol. 14 8997
Bohm C and Perrin J 1993 Rev. Sci. Instrum. 64/1
Surdu-Bob C C, Mustata I and Iacob C 2007 J. Optoelectron. Adv. Mater. 9/9 2932–4
Surdu-Bob C C, Vladoiu R, Badulescu M and Musa G 2008 Diamond Relat. Mater. 17/7-10 1625-8
Third InternationalWorkshop&SummerSchoolonPlasmaPhysics2008 IOP Publishing
Journal ofPhysics:ConferenceSeries 207 (2010) 012018 doi:10.1088/1742-6596/207/1/012018
K. Sugiyama, M. Mayer, V. Rohde, M. Balden, Th. Dürbeck, A. Herrmann, S. Lindig,
A. Wiltner, H.W. Müller, R. Nucl. Fusion 50 (2010) 035001.
K. Bewilogua, R. Wittorf, H. Thomsen, M. Weber, Thin Solid Films 447 (448) (2004) 142.
W.-N. Li, Y.-S. Ding, S.L. Suib, J.F. DiCarlo, F.S. Galasso, Surf. Coat. Technol. 190 (2005) 366.
A. Lamperti, P.M. Oss, Appl. Surf. Sci. 205 (2003) 1138 and references therein.
T. Yajima, S. Umemura, S. Hirono, A. Imoto, R. Kaneko, Surf. Coat. Technol. 169 (170) (2003) 274.
M. Bilek, M. Chhowalla, M. Milne, W.I., Appl. Phys. Lett. 71 (1997) 1777.
J. Budai, Z. Tóth, A. Juhász, G. Szakács, E. Szilágyi, M. Veres, M. Koós, Appl. Phys. 100 (2006) 043501.
C.P. Lungu, I. Mustata, G. Musa, A.M. Lungu, V. Zaroschi, K. Iwasaki, R. Tanaka, Y.
Matsumura, I. Iwanaga, H. Tanaka, T. Oi, K. Fujita, Surf. Coat. Technol. 200 (2005) 399.
C.P. Lungu, I. Mustata, G. Musa, V. Zaroschi, A.M. Lungu, K. Iwasaki, Vacuum 76 (2004) 127.
C.P. Lungu, A.M. Lungu, P. Chiru, A. Tudor, R. Brescia, Int. J. Surf. Sci. Eng. 4 (2010) 191.
I. Mustata, C.P. Lungu, A.M. Lungu, V. Zaroski, M. Blideran, V. Ciupina, Vacuum 76 (2004) 131.
C.P. Lungu, I. Mustata, V. Zaroschi, A.M. Lungu, A. Anghel, P. Chiru, M. Rubel, P.
Coad, G.F. Matthews, Phys. Scr. T128 (2007) 157.
H.O. Pierson, Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes, Noyes
Publications, New-Jersey, 1993.
J. Emsley, The Elements, 3rd ed.Oxford University Press, 1998.
V. Tiron, C. Aniculaesei, G. Popa, J. Autom. Mobile Robot Intell. Syst. 4 (2009) 147.