奈米結構非晶鑽石之電子場發射性質

 

刊登日期:2003/10/5
  • 字級

本實驗是利用陰極電弧(Cathodic Arc)藉由物理氣相沈積法,在具低電阻值之n 型(100)矽基板上,沈積奈米結構無晶鑽石薄膜,並能沈積均勻且大面積的奈米結構無晶鑽石。實驗所鍍之鑽石膜為高缺陷的非晶質類鑽碳膜,可使導電陰極之電子直接穿透到達鑽石膜表面,因而可降低薄膜之有效功函數(使其趨近於零)。藉著不同的製程參數來改變鑽石薄膜的表面形態,在薄膜表面獲得奈米級的無晶鑽石尖端(Nano-tips of Amorphous Diamond),此種奈米結構能有效的增加場增強因子(β, The Field Enhancement Factor)。實驗所得具低功函數及高場增強因子之奈米結構無晶鑽石薄膜,可使場發射電流達到最高及臨界工作電壓降低。實驗結果顯示:在最低起始外加電場(Lowest Turn on Applied Field Strength)為4.6 V/μm,電流密度為10 μA/cm2 ,外加電場為11 V/μm ,在電流密度為10 mA/cm2;最小有效功函數(Effective Work Function,Φe) 為0.0296 eV;且本研究亦發現經由實驗沈積之奈米結構無晶鑽石薄膜有非常高之電子場發射再現性(High Reproducibility of Field Emission)。
分享
為此篇文章評分

相關廠商