Вышедшие номера
Анализ эмиссии электронов с одиночного кремниевого катода в квазивакуумную (воздушную) среду методом атомно-силовой микроскопии
Переводная версия: 10.1134/S1063784220110067
Минобрнауки России, Грант президента РФ, 075-15-2019-1139
Евсиков И.Д.1, Митько С.В.1, Глаголев П.Ю.1, Дюжев Н.А.1, Демин Г.Д.1
1Национальный исследовательский университет "МИЭТ", Зеленоград, Москва, Россия
Email: evsikov.ilija@yandex.ru
Поступила в редакцию: 16 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 16 апреля 2020 г.
Принята к печати: 16 апреля 2020 г.
Выставление онлайн: 15 июля 2020 г.

Методом атомно-силовой микроскопии экспериментально рассмотрены особенности полевой эмиссии электронов с одиночного кремниевого катода острийного типа в квазивакуумную (воздушную) среду. В бесконтактном режиме работы атомно-силового микроскопа измерены вольт-амперные характеристики одиночного катода с нанометровым радиусом закругления вершины при расстояниях 10 и 20 nm между вершиной катода и вершиной измерительного зонда. Проведено моделирование распределения электрических полей как на поверхности вершины одиночного катода, так и на поверхности вершин отдельно взятых катодов в составе массива, на основе которого сделана теоретическая оценка фактора усиления электрического поля в зависимости от расстояния "катод-зонд". Показано, что фактор усиления поля, рассчитанный из экспериментальных ВАХ в координатах Фаулера-Нордгейма, на несколько порядков превышает величину, полученную из теоретических расчетов, что указывает на необходимость учета дополнительных квантово-размерных эффектов, играющих важную роль в формировании тока эмиссии электронов в наноразмерном зазоре. Ключевые слова: полевая эмиссия, атомно-силовая микроскопия, кремниевые полевые нанокатоды, коэффициент усиления поля.