Лекция 6 (Лекции по вакуумной и плазменной электронике), страница 4
Описание файла
Файл "Лекция 6" внутри архива находится в папке "Лекции по вакуумной и плазменной электронике". PDF-файл из архива "Лекции по вакуумной и плазменной электронике", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "вакуумная и плазменная электроника" из 3 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "вакуумная и плазменная электроника (вакплазэл)" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 4 страницы из PDF
Ктому же именно автоэлектронные приборы считаются наиболее перспективными для ихминиатюризации и использования в наноэлектронике.Интерес к автоэмиссионной электронике в последние 15 лет заметно возрос в связис таким чудом природы, как УНТ. Помимо остальных своих необычных качеств, УНТобладает превосходными автоэмиссионными способностями.Идея получения тока автоэлектронной эмиссии из нанотрубных углеродныхструктур впервые была высказана российскими учеными Л.А.
Чернозатонским,Ю.В.Гуляевым и З.Я. Козаковской. Ими же впервые в 1993г. была обнаруженаавтоэмиссия с созданных нанотрубных углеродных пленок. Сама природа подарилауглеродным нанотрубкам идеальную геометрию для эмиттеров - атомарные размерызаостренных участков эмитирующей поверхности, обеспечивающие создание высокихэлектрических полей. К тому же они, как и графит, обладают высокой устойчивостью кагрессивным средам, высокой механической прочностью, приближающейся к алмазу, и,имея высокую температуру плавления, свойственную углеродному материалу, могутработать в условиях технического вакуума.С помощью сканирующего туннельного микроскопа было установлено, чторасстояние между остриями нанотрубок в пленке в среднем не превышает 10 ангстрем, апотому плотность упаковки автоэмиссионных центров может достигать 1012-1014 см-2. Припомещении пленок в сильное электростатическое поле эти наноострия становятсяэмиссионными центрами.
Плотность эмиссионного тока с имеющихся сегодняуглеродных нанотрубных пленок уже достигает 10А/см2 при средней напряженностиэлектрического поля на их поверхности 30-50 В/мкм. Такую высокую автоэмиссионнуюспособность нанотрубных пленок нельзя объяснить только относительно большойвысотой нанотрубок по сравнению с диаметром и атомарным заострением вершин трубок.Существенный вклад в увеличение интенсивности автоэмиссии вносит впервыеобнаруженное Ю.В.Гуляевым, Н.И.Синицыным и Г.В.Торгашовым уникальное свойствоматериала из углеродных нанотрубок – низкая работа выхода электронов, котораясоставляет лишь 1 эВ. При такой работе выхода электронов пленки можно использоватьтакже в качестве высокоэффективных низкотемпературных термокатодов с рабочейтемпературой ниже 500° С.
Эмиссионные характеристики нанотрубных структур(плотности тока автоэмиссии, рабочие напряжения, временная стабильность параметров)могут быть в дальнейшем улучшены за счет введения в нанотрубки атомов другихэлементов (например, атомов Ba, Pb и Sn), создания фрактальных структур исовершенствования технологии их изготовления. Эти и другие резервные направленияоткрывают возможности увеличения плотности автоэмиссионного тока до 100А/см2 ивыше.Рис. 6.8. Вольтамперные характеристики катодов из нанотрубок, допированныхбарием (а); из чистых нанотрубок (б).