10. Углеродные наноматериалы
Низковольтная электронная эмиссия из автокатодов на основе карбида кремния с пленками графена
И. Л. Житяев1, А. М. Светличный1, О. А. Агеев1, А. С. Коломийцев1
1Институт нанотехнологий, электроники и приборостроения Южного
федерального университета, ул. Шевченко, 2, корп. Е, Таганрог, 347928, Россия.
, эл. почта: jityaev. *****@***com
В настоящее время существенно повысился интерес к автоэмиссионным источникам электронов. Применение углеродных наноматериалов с уникальными электрическими свойствами и геометрическими параметрами в изготовлении автоэмиссионных катодов позволило снизить порог эмиссии на несколько порядков [1, 2]. Достичь пороговых значений напряженности электрического поля при малых напряжениях возможно, уменьшая радиус закругления вершины автокатода и межэлектродное расстояние [3].
Целью работы является изготовление автоэмиссионных структур из карбида кремния с пленками графена при нанометровых межэлектродном расстоянии и радиусе закругления вершины катода и исследование вольт-амперных характеристик.
В качестве экспериментальных образцов использовались автоэмиссионные катоды, сформированные путем травления карбида кремния фокусированными ионными пучками галлия (рис. 1) [4]. Пленки графена были получены термическим разложением карбида кремния в вакууме. Радиус закругления вершины изготовленного автокатода составил 40 нм. Из вольт-амперных характеристик, которые измерялись при межэлектродном расстоянии 5 нм, следует, что эмиссия начинается при напряжениях 1,5-2 В.
Таким образом, проведенные исследования показали перспективность применения автокатодов на основе пленок графена на карбиде кремния в качестве низковольтных источников электронов вакуумных микро - и наноустройств.
Результаты работы были получены с использованием оборудования Центра коллективного пользования и научно-образовательного центра «Нанотехнологии» Южного федерального университета. Исследование выполнено в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности (Задание №16.1154.2014/K).
Литература
[1] G. N. Fursey, Applied Surface Science 215, 113 (2003).
[2] B. A. Kakade, V. K. Pillai, D. J. Late, P. G. Chavan, F. J. Sheini, M. A. More, and D. S. Joag, Applied physics letters 97, 073102 (2010).
[3] A. M. Svetlichnyi, O. A. Ageev, E. Yu. Volkov, I. L. Jityaev, and M. V. Dem'yanenko, Applied Mechanics and Materials 163, 752 (2015).
[4] O. A. Ageev, A. S. Kolomiytsev, B. G. Konoplev, Semiconductors 45, 1709 (2011).
