Результаты исследований: Научные публикации в периодических изданиях › статья › Рецензирование
Структурные и автоэмиссионные свойства эффективных нанокомпозитных катодов УНТ@TiO2. / Чумак, М.А.; Попов, Е.О.; Филиппов , С.В.; Колосько , А.Г.; Жижин, Евгений Владимирович; Королева, Александра Владимировна; Филатов , Л.А.; Ежов , И.С.; Максимов , М.Ю.
в: ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ, Том 94, № 6, 25.04.2024, стр. 948-958.Результаты исследований: Научные публикации в периодических изданиях › статья › Рецензирование
}
TY - JOUR
T1 - Структурные и автоэмиссионные свойства эффективных нанокомпозитных катодов УНТ@TiO2
AU - Чумак, М.А.
AU - Попов, Е.О.
AU - Филиппов , С.В.
AU - Колосько , А.Г.
AU - Жижин, Евгений Владимирович
AU - Королева, Александра Владимировна
AU - Филатов , Л.А.
AU - Ежов , И.С.
AU - Максимов , М.Ю.
PY - 2024/4/25
Y1 - 2024/4/25
N2 - Представлено комплексное исследование состава и полевых эмиссионных свойств автоэмиссионных катодов на основе нанокомпозитов "ядро-оболочка" УНТ@TiO2. Покрытия массивами вертикальных углеродных нанотрубок (УНТ) изготовлены плазмохимическим методом на кремниевых подложках c Ni-катализатором, а тонкие слои TiO2 последующим атомно-слоевым осаждением. Обнаружено, что работа выхода материала покрытия с исходным массивом УНТ составила 4.98 eV, для случая УНТ@TiO2 она приняла значения 4.29 и 3.82 eV при толщине оксида 3 и 6 nm соответственно. Разработанная методика сравнения эмиссионных характеристик показала, что снижение работы выхода структур с УНТ@TiO2 сопровождалось снижением локальных электрических полей на остриях. Катод с массивами УНТ@TiO2 (6 nm) для обеспечения плотности тока эмиссии 1 mA/cm2 потребовал наименьшее в группе образцов электрическое поле - около 5·109 V/m. Это в 1.6 раза меньше, чем для аналогичного образца с массивом из "чистых" УНТ. Средние значения эффективного коэффициента усиления поля имели тенденцию к уменьшению при переходе от УНТ к УНТ@TiO2, вероятно, обусловленную увеличением радиуса кривизны трубчатых наночастиц при нанесении дополнительного слоя. Модификация оксидным покрытием привела к увеличению эффективной площади эмиссии катода. Ключевые слова: полевая эмиссия, нанокомпозит, массив углеродных нанотрубок, тонкие пленки TiO2, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, атомно-слоевое осаждение, плазмохимическое осаждение, работа выхода.
AB - Представлено комплексное исследование состава и полевых эмиссионных свойств автоэмиссионных катодов на основе нанокомпозитов "ядро-оболочка" УНТ@TiO2. Покрытия массивами вертикальных углеродных нанотрубок (УНТ) изготовлены плазмохимическим методом на кремниевых подложках c Ni-катализатором, а тонкие слои TiO2 последующим атомно-слоевым осаждением. Обнаружено, что работа выхода материала покрытия с исходным массивом УНТ составила 4.98 eV, для случая УНТ@TiO2 она приняла значения 4.29 и 3.82 eV при толщине оксида 3 и 6 nm соответственно. Разработанная методика сравнения эмиссионных характеристик показала, что снижение работы выхода структур с УНТ@TiO2 сопровождалось снижением локальных электрических полей на остриях. Катод с массивами УНТ@TiO2 (6 nm) для обеспечения плотности тока эмиссии 1 mA/cm2 потребовал наименьшее в группе образцов электрическое поле - около 5·109 V/m. Это в 1.6 раза меньше, чем для аналогичного образца с массивом из "чистых" УНТ. Средние значения эффективного коэффициента усиления поля имели тенденцию к уменьшению при переходе от УНТ к УНТ@TiO2, вероятно, обусловленную увеличением радиуса кривизны трубчатых наночастиц при нанесении дополнительного слоя. Модификация оксидным покрытием привела к увеличению эффективной площади эмиссии катода. Ключевые слова: полевая эмиссия, нанокомпозит, массив углеродных нанотрубок, тонкие пленки TiO2, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, атомно-слоевое осаждение, плазмохимическое осаждение, работа выхода.
U2 - 10.61011/JTF.2024.06.58136.85-24
DO - 10.61011/JTF.2024.06.58136.85-24
M3 - статья
VL - 94
SP - 948
EP - 958
JO - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
JF - ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
SN - 0044-4642
IS - 6
ER -
ID: 120142379