ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распределение автоэлектронов по полным энергиям из "Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов " Автоэлектронные катоды на основе углеродных пленочных структур (алмазоподобные пленки, нанотрубки и т. д.) являются эмиттерами с достаточно большой площадью и практически неизвестным числом эмиссионных центров, поэтому точное описание таких катодных структур весьма проблематично. К тому же, индивидуальные характеристики каждого эмиссионного центра могут изменяться в широких пределах. Это связано с тем, что эмиссионные свойства, например, нанотрубки сильно зависят от ее диаметра, структуры, наличия дефектов и т. д., поэтому использование для оценки величины работы выхода электронов только прямых Фаулера—Нордгейма не является правомерным, т. к. не известны ни сама работа выхода электронов (р, ни коэффициент усиления поля р, ни площадь эмиттирующей поверхности А. Совместное использование графиков Фаулера—Нордгейма с данными энергетического распределения автоэлектронов позволяет точно определить эти параметры [269]. [c.211] Нанотрубки могут иметь металлическую или полупроводниковую проводимость, а также полупроводниковые части вдоль оси трубки. Поэтому теория эмиссии из металлов непосредственно не применима. Природа взаимодействия между металлическим поддерживающим острием и нанотрубками также неизвестна. Кроме того, на вершине нанотрубки могут присутствовать локализованные состояния. [c.212] Первая модель предполагает, что нанотрубка — это полупроводник. В этом случае может быть полезна модель Страттона (рис. 5.156), согласно которой нанотрубка представляется на металлическом острие как слой полупроводникового материала. [c.213] Электрическое поле со стороны вакуума проникает в полупроводник, вызывая линейное уменьшение потенциала от границы металл-проводник. Электронная эмиссия может происходить с вершины валентной зоны или с дна зоны проводимости Е . Оба механизма проявляют линейное уменьшение положения пика в зависимости от приложенного электрического поля. [c.213] Вторая модель является двухбарьерной (рис. 5.15б). В этой модели предполагается, что существует неметаллическая (изоляционная) пленка, например, в месте контакта между нанотрубкой и острием, или где-то вдоль трубки. В этих частях может быть значительное внутреннее поле. В схеме рис. 5.15б предполагается, что сама нанотрубка имеет металлическую проводимость и внутреннее поле в ней равно нулю. [c.213] Аналогичное смещение пика энергетического распределения ав-тоэлектронов наблюдалось для полупроводниковых эмиттеров, а также для металлических эмиттеров, покрытых тонким слоем полупроводника [273, 274]. Следует заметить, что точная величина смещения является также функцией геометрии образца. [c.214] Таким образом, можно заключить, что происхождение смещения пика распределения обусловлено или проникновением поля в нанотрубку, или свойствами контакта между нанотрубкой и вольфрамовым острием. [c.214] Для вытягивающих напряжений, превышающих 960 В, экспериментальное энергетическое распределение становится шире, чем теоретическое. Аналогичный эффект наблюдается в случае очень острых автоэмиттеров [275]. Этот эффект может быть вызван ку-лоновским взаимодействием электронов в эмиттированном пучке. Этот эффект определяется углом расхождения пучка, вытягивающим напряжением, током в пучке и радиусом эмиттера. Оценки, приведенные в [272], показывают большую правдоподобность такого объяснения. [c.214] Вернуться к основной статье