Семененко М. О. Емісійні властивості кремнієвих та вуглецевих нанокомпозитних плівок

В дисертації представлено результати комплексного дослідження впливу умов отримання кремнієвих та вуглецевих нанокомпозитних плівок на їх електронні польові емісійні властивості. Вивчено плівки пористого кремнію, аморфні алмазоподібні вуглецеві плівки і плівки окису кремнію з різним індексом стехіометрії кисню. Як основні методи дослідження в роботі використані виміри вольт-амперних характеристик при електронній польовій емісії; виміри вольт-амперних характеристик МДН структур; атомно-силова мікроскопія; фотолюмінесцентна спектроскопія. В дисертаційній роботі вперше була проаналізована методика формування шарів пористого кремнію гальванічною анодизацією для застосування, як польових емісійних катодів. Покриття пористого кремнію алмазоподібними вуглецевими плівками приводить до покращення електронної польової емісії. Виявлено ефект покращення емісії з кремнієвих вістер, вкритих плівками SiOx, отриманими PE CVD методом та методом термічного випаровування порошку кремнію у вакуумі. Ефект покращення порогового поля пояснюється в рамках моделі поділу енергетичного бар'єра. Встановлено суттєве зростання ефективності емісії з вістер, вкритих нанокомпозитними плівками після передпробійної формовки. Цей ефект обумовлений формуванням у плівках провідних наноканалів. Запропоновано фізичний механізм покращення емісійних параметрів катодів, вкритих алмазоподібними вуглецевими та SiOx плівками зі сформованими провідними каналами, який пояснює зменшення напруженості порогового електричного поля за рахунок збільшення коефіцієнта підсилення поля; підвищення густини струму емісії за рахунок зменшення роботи виходу; покращення стабільності роботи емісійних катодів за рахунок згладжування морфології поверхні. Була запропонована методика передпробійної формовки плівок.