Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0212U006375, 0110U006288 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження та розробка автоемісійних катодів на основі регулярних ансамблів нанодротин кремнію в діелектричних матрицях та емісійних резонансно-тунельних структур. Назва етапу роботи Керівник роботи Євтух Анатолій Антонович, Дата реєстрації 23-03-2012 Організація виконавець Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України Опис етапу Звіт подається в одному томі і складає 50 сторінок, у тому числі рисунків 28, таблиць 6, використаних джерел 38. Ключові слова: електронна польова емісія, кремнієві нанодроти, технологія, газотранспортні реакції, робота виходу, коефіцієнт підсилення електричного поля, ефективна площа емісії. Мета етапу: Формування та дослідження властивостей ансамблів нанодротин кремнію для електронної польової емісії. Розроблені технології одержання нанодротин кремнію методом електрохімічного травлення кремнію та методом хімічних транспортних реакцій. Наведені результати досліджень електронної польової емісії з нанодротин пористого кремнію. В результаті розробки та дослідження технології формування нанодротин Si в процесі електрохімічного травлення кремнію встановлено, що: - додавання окисника до розчину електроліту збільшує електродний потенціал кремнію відносно електроліту під час електрохімічного травлення за рахунок гальванічної анодизації, що сприяє екстракції дірок з кремнію на іони окисника, завдяки чому відбувається більш однорідне травлення поверхні. Шорсткість плівок por-Si при збільшенні концентрації H2O2 від 0,97М до 2,5М зменшується майже в два рази (від 3,17 нм до 1,82 нм). При цьому розміри крупних пор однакові, але їх поверхнева концентрації зменшується; - при однаковому часі росту por-Si емісійні властивості отриманих структур покращуються із зменшенням густини струму травлення до значень 1 мА/см2. Це пояснюється тим, що при малих густинах струму анодизації пористість поверхні нижча, і на поверхню виходять більш крупніші нанокристаліти, які мають добрий електричний контакт з підкладинкою; Запропонована модель для розрахунку оптичних параметрів плівок поруватого кремнію з еліпсометричних вимірів. В рамках моделі показано було підтверджено, що із збільшенням часу травлення одночасно з травленням об'ємного кремнію вглиб проходить розтравлювання поверхні вже сформованих нанокристалітів por-Si. Запропонована модель енергетичної зонної структури кремнієвої нитки por-Si та розраховані розміри окремих нанокристалітів, з яких складається нитка. Результати, отримані з емісійних ВАХ, узгоджуються з АСМ зображеннями, а саме: розміри нанокристалітів становлять 1,5-2,8нм. Робота виходу =3,5еВ; ефективна площа емісії =2x 10E-15 см2; форм-фактор =5,54 x10E9см-1. В результаті розробки та дослідження технології формування нанодротин Si методом хімічних транспортних реакцій отримані наступні результати: - визначено технологічні режими росту нанооб'єктів кремнію на напівпровідникових підкладках. Встановлено, що на кремнійовій підкладці з плівкою золота товщиною d= 4-5 нм при значенні часу росту t=5 хв. осаджуються кристали з середнім діаметром ~ 50 - 60 нм і висотою ~ 100 - 200 нм. Збільшення часу вирощування нанооб'єктів у 2 рази привело до появи кристалів більшого діаметру ~ 70 - 110 нм; - на основі дослідження НК Sі та Si1-xGeх методами скануючої та просвічуючої електронної мікроскопії показано, що ниткоподібний кристал - це гетероструктура, що складається з кристалічного ядра та нанопористої оболонки. Товщина нанопористої оболонки змінюється від 10 нм до 300 нм в залежності від поперечного діаметра та умов вирощування кристалів. Показано, що у нанодротах можливе утворення оболонок двох типів: а) з гладкою поверхнею та малим розміром пор та міжпорових стінок 0,4 нм та б) з шереховатою поверхнею, розміри пор у якій змінюються від 3 до 5 нм. Встановлено, що утворення оболонки певного типу визначається співвідношенням потоку адатомів на поверхню кристалу JS та потоку за рахунок дифузії по боковій стінці кристалу JD. За умови JS<JD утворюватиметься нанопориста оболонка першого типу, а за умови JS>JD, утворюватиметься нанопориста оболонка другого типу. Опис продукції Автоемісійні (польові емісійні) катоди на основі нанодротин кремнію з пониженою роботою виходу. Автори роботи Євтух Анатолій Антонович Братусь Олег Леонідович Кизяк Анатолій Юрійович Литовченко Володимир Григорович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити