Л. М. Баскин, П. Нейттаанмяки, Б. А. Пламеневский, “Влияние дипольных структур на полевую эмиссию широкозонных полупроводниковых катодов”, ЖТФ, 2010, том 80, выпуск 12,страницы 86

Эта публикация цитируется в 6 статьях

Поверхность, электронная и ионная эмиссия

Влияние дипольных структур на полевую эмиссию широкозонных полупроводниковых катодов

Л. М. Баскин^a, П. Нейттаанмяки^b, Б. А. Пламеневский^c

^a Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича, 190061 Санкт-Петербург, Россия
^b Университет г. Ювяскюле, Факультет информационных технологий, Финляндия
^c Санкт-Петербургский государственный университет, физический факультет, 198504 Петергоф, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Показано, что дипольные структуры, расположенные в тонком (менее 1 nm) приповерхностном слое полевого эмиттера, изготовленного из высокоомного материала, создают на поверхности катода области малых размеров, в которых напряженность электрического поля может превышать 10$^8$ V/cm. Потенциал поверхности эмиттера в этих областях положителен, что обеспечивает эффективный транспорт электронов из объема катода к эмиссионной границе. Определены оптимальные ориентации диполей, обеспечивающих максимальные напряженности поля на поверхности. При поверхностной концентрации диполей, локализованных в приповерхностной области $\sim$10$^6$ 1/cm$^2$, можно ожидать среднюю по катоду плотность эмиссионного тока, превышающую 1 A/cm$^2$. Дипольные структуры в приповерхностной области могут существовать вследствие внедрения примесных молекул, обладающих дипольным моментом, а также формироваться из случайной комбинации положительных зарядов ионизированных примесей и электронов, захваченных на глубокие ловушки. Асимметрия процесса заряда и разряда ловушек позволяет объяснить явление гистерезиса вольт-амперных характеристик эмиссии.

Поступила в редакцию: 09.04.2010