Описана технология формирования наноуглеродных эмиттеров для интегральных автоэмиссионных элементов. Определены режимы получения различных углеродных пленочных структур: алмазных, графитовых, графеноподобных. Исследован низкотемпературный метод получения ультрадисперсных алмазов. Показано, что высокие эмиссионные свойства наноалмазографитовых эмиттеров обеспечиваются за счет эффекта самоорганизации алмазных нанокристаллов в графитовой пленке в процессе осаждения пленок из паров этанола при низком давлении с использованием высоконеравновесной СВЧ-плазмы. На основе разработанного метода изготовлены и исследованы экспериментальные образцы интегральных автоэмиссионных диодов с наноалмазографитовыми эмиттерами. Получены следующие параметры интегральных автоэмиссионных диодов: порог эмиссии 2,5 В/мкм, плотность эмиссионного тока 1,75 А/см. При исследовании эмиттеров лезвийного типа получена наибольшая плотность тока - более 20 А/см.
Яфаров Равиль Кяшшафович
Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук
Тимошенков Алексей Сергеевич
ООО «Лаборатория микроприборов», г. Москва, Россия; Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
1. Яфаров Р.К. Физика СВЧ вакуумно-плазменных нанотехнологий. М.: Физмат-лит, 2009. 216 с.
2. Автоэмиссия из наноструктур на основе карбида кремния (SiC) и влияние на нее образующихся субоксидных SiOx−покрытий. Ч.1 / П.Г. Бобовников, А.С. Ермаков, И.В. Матюшкин и др. // Изв. вузов. Электроника. – 2013. № 4. С. 311.
3. Davidovich M.V., Bushuev N.A., Yafarov R.K. Tunnel current in the presence of na-nosized film at the cathode // Proc. of Tenth International Vacuum Electron Sources Conference (IVESC) (Saint-Petersburg, Russia, June 30 – July 04, 2014). – 2014. − Р. 69.
4. Коншина Е.А. Поглощение и ширина оптической щели пленок a-C:H, полученных из ацетиленовой плазмы // ФТП. − 1999. − Т. 33. − Вып. 4. − С. 469−475.
5. Microwave plasma chemical synthesis of nanocrystalline carbon film structures and study their properties / V. Timoshenkov, N. Bushuev, R. Yafarov et al. // SPIE Optics + Photonics 2015 International Meeting. 2015 Optics + Photonics Technical program (San Diego, California, USA, August 9−13, 2015). − 2015. − P. 96.
6. Структура и способ изготовления интегральных автоэмиссионных элементов с эмиттерами на основе наноалмазных покрытий / Г.Я. Красников, Н.А. Зайцев, С.Н. Ор-лов и др. // Патент России № 2455724. 2012. Бюл. №19.
7. Yafarov R.K., Shanygin V.Ya. Formation of carbon subnanosize masking coatings on sili-con (100) in low pressure microwave plasma // Technical Physics Letters. – 2014. − Vol. 40. − No. 4. − Р. 280–283.