Емісійні характеристики легованих азотом наноструктурних алмазних покриттів, синтезованих у плазмі тліючого розряду

С. Ф. Дудник$^{1}$, К. І. Кошевой$^{1}$, М. М. Нищенко$^{2}$, С. В. Смольнік$^{2}$, В. Е. Стрельницький$^{1}$, М. Я. Шевченко$^{2}$

$^{1}$Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 17.09.2015. Завантажити: PDF

Досліджено емісійні характеристики леґованих Нітроґеном наноструктурних діямантових покриттів із питомим опором у діяпазоні 2,3$\cdot$10$^{4}$—4$\cdot$10$^{1}$ Ом$\cdot$см, одержаних у плазмі жеврійного розряду за різних умов. Показано, що емісійний струм із поверхні зразків з’являється після видалення домішок при відпалі в інтервалі 603—818 К, що створюють поверхневі акцепторні електронні стани p-типу, які впливають на роботу виходу, що визначається методою контактної ріжниці потенціялів по зміщенню вольт-амперної характеристики. Для наноструктурного діямантового покриття з питомим опором у 2,4$\cdot$10$^{2}$ Ом$\cdot$см одержано найбільш низьке значення роботи виходу у 1,28 еВ і найбільшу густину струму у 6,9 мА/см$^{2}$ при 963 К.

Ключові слова: діямантові плівки, термоелектронна емісія, робота входу, поверхневі електронні стани.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i11/1487.html

PACS: 65.40.gh, 73.20.At,73.30.+y, 73.63.Bd, 79.40.+z, 81.05.uj, 81.65.Lp

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

F. J. Himpsel, J. A. Knapp, J. A. VanVechten, and D. E. Eastman, Phys. Rev. B, 20: 624 (1979). Crossref
O. A. Williams, S. Curat, J. E. Gerbi, D. M. Gruen, and R. B. Jackman, Appl. Phys. Lett., 85, No. 10: 1680 (2001). Crossref
S. H. Seo, T. H. Lee, Y. D. Kim, Ch. K. Park, and J. S. Park, Thin Solid Films, 447–448: 212 (2004). Crossref
M. Suzuki, T. Ono, N. Sakuma, and T. Sakai, Diamond & Related Materials, 18: 1274 (2009). Crossref
F. A. M. Koeck and R. J. Nemanich, Diamond & Related Materials, 18, No. 2: 232 (2009). Crossref
F. A. M. Koeck, R. J. Nemanich, Y. Balasubramaniam, K. Haenen, and J. Sharp, Diamond & Related Materials, 20, No. 8: 1229 (2011). Crossref
И. И. Выровец, В. И. Грицына, С. Ф. Дудник, О. А. Опалев, О. М. Решетняк, В. Е. Стрельницкий, Материалы 21 Международного симпозиума «Тонкие пленки в электронике» (Москва: ОАО «ЦНИТИ ТЕХНОМАШ»: 2008).
И. И. Выровец, В. И. Грицына, С. Ф. Дудник, О. А. Опалев, Е. Н. Решетняк, В. Е. Стрельницкий, Международная научная конференция «Физико-химические основы формирования и модификации микро - и наноструктур» (октябрь 2009 г., Харьков), т. 1, с. 210.
В. И. Грицына, С. Ф. Дудник, К. И. Кошевой, О. А. Опалев, Е. Н. Решетняк, В. Е. Стрельницкий, Физическая инженерия поверхности, 11, № 4: 338 (2013).
Б. Я. Меламед, В. И. Силантьев, Н. А. Шевченко, Физические методы исследования металлов (Киев: Наукова думка: 1981).
P. A. Anderson, Phys. Rev., 47: 958 (1935). Crossref
В. И. Силантьев, Н. А. Шевченко, Б. Я. Меламед, УФЖ, 24, № 8: 1227 (1979).
В. И. Силантьев, Н. А. Шевченко, Б. Я. Меламед, Вопросы атомной науки и техники. Серия: Общая и ядерная физика, 1, № 2: 66 (1983).
С. А. Комолов, Интегральная вторично-электронная спектроскопия поверхности (Ленинград: Изд. Ленинградского университета: 1986)
L. Diederich, O. M. Küttel, P. Aebi, and L. Schlapbach, Surf. Sci., 418: 219 (1998). Crossref
O. М. Артамонов, С. Н. Самарин, ЖТФ, 61, № 10: 186 (1991).
D. Straub, L. Ley, and F. I. Himpsel, Phys. Rev. B, 33, No. 4: 2607 (1986). Crossref