Вышедшие номера
Десять способов определения площади полевой эмиссии
Переводная версия: 10.1134/S1063784219100177
Попов Е.О.1, Колосько А.Г.1, Чумак М.А.1, Филиппов С.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: e.popov@mail.ioffe.ru, agkolosko@mail.ru, s.filippov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 29 декабря 2017 г.
В окончательной редакции: 6 марта 2018 г.
Принята к печати: 16 апреля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2019 г.

Исследовано многообразие видов формального определения одного из основных параметров полевых эмиссионных систем - площади эмиссии. На примере модели "полусфера на цилиндрическом основании", построенной с помощью программного пакета COMSOL Multiphysics, показано соотношение между известными видами оценок площади эмиссии. Рассчитаны соответствующие доли эмиссионных токов. Показано, что формальная площадь эмиссии (отношение полного тока к плотности тока на вершине) обеспечивает только ~75% тока эмиссии. Получен эффект аномального поведения величины эффективной площади эмиссии (отсечка линии тренда вольт-амперных характеристик) при изменении уровня напряжения в стандартных координатах Фаулера-Нордгейма. Предложен способ экспериментальной оценки площади с применением модифицированных координат Фаулера-Нордгейма ln(I/U2-eta/6) vs 1/U. Метод применен для анализа данных полевой эмиссии многоострийного нанокомпозитного эмиттера с углеродными нанотрубками. Ключевые слова: полевая эмиссия, площадь полевой эмиссии, углеродные нанотрубки, моделирование электрических полей, уравнение Фаулера-Нордгейма.