Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 5 » Статья стр. 867
<<<>>>
Катастрофическое разрушение углеродных нанотрубок при деградации автоэлектронных эмиттеров
DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55507.40
Переводная версия: 10.21883/PSS.2023.05.56058.40
Булярский С.В.1, Дудин А.А.1, Лакалин А.В.1, Орлов А.П.1
1Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, Москва, Россия
Email: bulyar2954@mail.ru
Поступила в редакцию: 23 марта 2023 г.
В окончательной редакции: 2 апреля 2023 г.
Принята к печати: 2 апреля 2023 г.
Выставление онлайн: 30 апреля 2023 г.
PDF версия
Моделируется катастрофическая деградация эмиссионных катодов на основе углеродных нанотрубок, которая происходит из-за разрушения нанотрубки в дефектной области в результате перегрева. Модель учитывает разогрев нанотрубки путем выделения тепла Джоуля, а также радиационное излучение и охлаждение вследствие эффекта Нотингема, заключающегося в уменьшении температуры эмитирующего конца за счет энергии, уносимой потоком эмитированных электронов. Предложенная модель сравнивается с экспериментом по деградации одиночной нанотрубки. Эксперимент подтверждает катастрофическое разрушение и показывает, что разрушению способствует возникновение термоэлектронной эмиссии, которая вызывает быстрый рост тока и, соответственно, температуры дефектной области нанотрубки. Ключевые слова: автоэлектронные эмиттеры, деградация, разогрев нанотрубки, дефекты, катастрофическое разрушение.
  1. L.A. Chernozatonskii, Y.V. Gulyaev, Z.J. Kosakovskaja, N.I. Sinitsyn, G.V. Torgashov, Y.F. Zakharchenko, E.A. Fedorov, V.P. Val'chuk. Chem. Phys. Lett. 233, 1--2, 63 (1995). https://doi.org/10.1016/0009-2614(94)01418-U
  2. W.A. de Heer, A. Ch\^atelain, D. Ugarte. Science 270, 5239, 1179 (1995). https://doi.org/10.1126/science.270.5239.1179
  3. M. Mauger, V.T. Binh. J. Vac. Sci. Technol. B 24, 2, 997 (2006). https://doi.org/10.1116/1.2179454
  4. A.P. Gupta, S. Park, S.J. Yeo, J. Jung, C. Cho, S.H. Paik, H. Park, Y.C. Cho, S.H. Kim, J.H. Shin, J.S. Ahn, J. Ryu. Materials 10, 8, 878 (2017). https://doi.org/10.3390/ma10080878
  5. S. Park, A.P. Gupta, S.J. Yeo, J. Jung, S.H. Paik, M. Mativenga, S.H. Kim, J.H. Shin, J.S. Ahn, J. Ryu. Nanomaterials 8, 6, 378 (2018). https://doi.org/10.3390/nano8060378
  6. M. Croci, I. Arfaoui, T. Stockli, A. Chatelain, J.-M. Bonard. Microelectronics J. 35, 4, 329 (2004). https://doi.org/10.1016/j.mejo.2003.07.003
  7. C. Paoloni, M. Mineo, A. Di Carlo, A.J. Durand, V. Krozer, M. Kotiranta, F. Bouamrane, T. Bouvet, S. Megtert. In: Proc. 2012 IEEE Thirteenth Int. Vacuum Electron. Conf. (IVEC). Monterey, CA, USA. 24-26.04.2012. IVEC (2012) (IEEE). P. 237-238
  8. H.Y. Yuan, X.R. Wang. Sci. Rep. 6, 22638 (2016). https://doi.org/10.1038/srep22638
  9. N.L. Rupesinghe, M. Chhowalla, K.B.K. Teo, G.A.J. Amaratunga. J. Vac. Sci. Technol. B 21, 1, 338 (2003). https://doi.org/10.1116/1.1527635
  10. I. Levchenko, S. Xu, G. Teel, D. Mariotti, M.L.R. Walker, M. Keidar. Nature Commun. 9, 1, 879 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-017-02269-7
  11. B. Galante, G.A. Tranquille, M. Himmerlich, C.P. Welsch. J. Resta Lopez. Phys. Rev. Accel. Beams 24, 11 (2021). https://doi.org/10.1103/PhysRevAccelBeams.24.113401
  12. N.T. Hong, K.H. Koh, S. Lee, P.N. Minh, N.T.T. Tam, P.H. Khoi. J. Vac. Sci. Technol. B 27, 2, 749 (2009). https://doi.org/10.1116/1.3097850
  13. J.T.L. Thong, C.H. Oon, W.K. Eng, W.D. Zhang, L.M. Gan. Appl. Phys. Lett. 79, 17, 2811 (2001). https://doi.org/10.1063/1.1412590
  14. S.B. Fairchild, P. Zhang, J. Park, T.C. Back, D. Marincel, Z. Huang, M. Pasquali. IEEE Trans. Plasma Sci. 47, 5, 2032 (2019). https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2900219
  15. Y. Guo, J. Wang, B. Li, Y. Zhang, S. Deng, J. Chen. Nanomaterials 12, 11, 1882 (2022). https://doi.org/10.3390/nano12111882
  16. J.H. Kim, J.S. Kang, K.C. Park. Micromachines 9, 12, 648 (2018). https://doi.org/10.3390/mi9120648
  17. J.H. Ryu, K.S. Kim, C.S. Lee, J. Jang, K.C. Park. J. Vac. Sci. Technol. B 26, 2, 856 (2008). https://doi.org/10.1116/1.2884757
  18. С.В. Булярский, А.А. Дудин, А.В. Лакалин, А.П. Орлов, А.А. Павлов, Р.М. Рязанов, А.А. Шаманаев. ЖТФ 88, 6, 920 (2018). https://doi.org/10.21883/JTF.2018.06.46026.2447 [S.V. Bulyarskiy, A.A. Dudin, A.V. Lakalin, A.P. Orlov, A.A. Pavlov, R.M. Ryazanov, A.A. Shamanaev. Tech. Phys. 63, 6, 894 (2018). https://doi.org/10.1134/S1063784218060099]
  19. J. Paulini, T. Klein, G. Simon. J. Phys. D 26, 8, 1310 (1993). https://doi.org/10.1088/0022-3727/26/8/024
  20. J.P. Hirth, G.M. Pound. Condensation and Evaporation: Nucleation and Growth Kinetics. Macmillan, N.Y. (1963). 191 p
  21. К.П. Шумский, А.И. Мялкин, И.С. Максимовская. Основы расчета вакуумной сублимационной аппаратуры. Машиностроение, М. (1967). 224 c
  22. А.А. Дудин, А.П. Орлов, Е.В. Зенова, А.М. Тагаченков. НМСТ 20, 9, 515 (2018). [A.A. Dudin, A.P. Orlov, E.V. Zenova, A.M. Tagachenkov. NMST 20, 9, 515 (2018). https://doi.org/10.17587/nmst.20.515-520]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme