Системы низкой размерности

Катастрофическое разрушение углеродных нанотрубок при деградации автоэлектронных эмиттеров

С. В. Булярский, А. А. Дудин, А. В. Лакалин, А. П. Орлов

Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН, Москва, Россия

Аннотация: 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.

Поступила в редакцию: 23.03.2023
Исправленный вариант: 02.04.2024
Принята в печать: 02.04.2024

DOI: 10.21883/FTT.2023.05.55507.40

Реферативные базы данных:

•