Реєстраційний номер
0214U006209,
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
18-02-2014
Організація виконавець
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є.Лашкарьова НАН України
Опис етапу
Мета етапу: розробити технології та дослідити фізичні процеси при рості нанодротин кремнію в пористих діелектричних матрицях Al2O3 та Si і розробити емісійні резонансно-тунельні структури на основі НД Si покритих нанокомпозитною плівкою SiO2(Si). Визначено підбір напівпровідникових підкладок, що лежать в основі технологічних стадій росту нанокристалів. Показано, що в одному випадку, пориста матриця оксиду алюмінію на напівпровідниковій підкладці дозволяє вирощувати масиви кремнієвих нанодротин заданого розміру в строго визначених місцях а, в іншому випадку, кратери сформованої нанопоруватої поверхні підкладки окреслюють контрольоване зародкоутворення металу-каталізатора, який є ініціатором росту і локалізується в заданих місцях нанопоруватої поверхні підкладки. У результаті проведення низки експериментів отримано ансамблі НД Si з середнім діаметром 200 нм. Для утворення вертикальних кристалів у порах необхідно створити відповідні умови технологічного процесу росту: (1) відсутністьі дефектів на вертикальній поверхні пор; (2) переважне зародкоутворення на дні пор; відносно мала глибина пор, для забезпечення переважного конкурентного росту вертикальних ниткоподібних нанокристалів. Були проведені експериментальні і теоретичні дослідження електронної польової емісії з багатошарової резонансно-тунельної структури Si-SiO2-Si-SiO2 на основі Si. Виявлені два різні нахили на експериментальних емісійних вольт-амперних характеристиках, з низьким нахилом при низьких електричних полях і більшим нахилом при високих електричних полях. Запропонована модель, яка описує тунелювання електронів через багатошарову структуру при електронній польовий емісії, яка розглядає два шляхи тунелювання електронів. Одним з них є тунелювання з електронних станів в об'ємному матеріалі і другий тунелювання через квантованний піддіапазон Si квантової точки в багатошаровому покритті. В рамках цієї моделі отримано два піки в енергорозподілі емітованих електронів. Такий енергорозподіл електронів обумовлює появу ділянок з двома різними нахилами на характеристиках Фаулера-Нордгейма, що відповідає двом нахилам, які спостерігаються експериментально. Ключові слова: електронна польова емісія, кремнієві нанодроти, технологія, газотранспортні реакції, пористі оксидні матриці, робота виходу.
Опис продукції
Автоемісійні (польові емісійні) катоди на основі нанодротин кремнію з пониженою роботою виходу.
Автори роботи
Євтух Анатолій Антонович
Кизяк Анатолій Юрійович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
