Details

Объект исследования – многоострийные полевые катоды из кремния и углеродных нанотрубок. Цель работы – оптимизация методики получения локальных характеристик многоострийных полевых катодов с применением полевого проектора. В результате исследования были подобраны компоненты и начата сборка нового вакуумного поста. Оптимизация измерительного стенда является начальным этапом для проведения более корректных вычислений картин полевого проектора. Это позволит повысить производительность исследований, в том числе, упростить установку образца в измерительную камеру. Также, в ходе работы были рассмотрены важные для электроники образцы эмиттеров из кремния и углеродных нанотрубок, вычислены и сравнены их эмиссионные параметры. Для этого была использована прикладная программа LabView. Для этих же образцов была использована теоретическая модель для дальнейшего построения корректного эмиссионного профиля. Эта модель позволит в дальнейшем построить теорию, учитывающую рассеяние на аноде. Корректное описание явления рассеяния актуально как одно из проявлений квантовой физики, а также в практических областях, например, для производства миниатюрных рентгеновских трубок, датчиков давления и элементов вакуумной микроэлектроники.

Object of study – multi-tip field emitters made of silicon and carbon nanotubes. Objective of the work – optimization of the methodology for obtaining local characteristics of multi-tip field emitters using a field projector. As a result of the study, components were selected, and the assembly of a new vacuum station was initiated. The optimization of the measurement setup is the first step toward more accurate calculations of field projector images. This will improve research efficiency, including simplifying sample placement in the measurement chamber. Additionally, key emitter samples made of silicon and carbon nanotubes, relevant for electronics, were examined, and their emission parameters were calculated and compared. For this purpose, the LabView application was used. A theoretical model was also applied to these samples for further construction of an accurate emission profile. This model will later enable the development of a theory that accounts for anode scattering. Accurate description of scattering phenomena is relevant both as a manifestation of quantum physics and for practical applications, such as the production of miniature X-ray tubes, pressure sensors, and vacuum microelectronics components.

• ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Многоострийные полевые катоды
  • 1.1 Эффект полевой эмиссии
  • 1.2 Фокусировка электрического поля
  • 1.3 Распределение токовой нагрузки
  • 1.4 Типы многоострийных полевых катодов
  • 1.5 Преимущества полевых катодов
• 2 Локальные эмиссионные характеристики
  • 2.1 Определение локальных характеристик
  • 2.2 Методы получения локальных характеристик
  • 2.3 Получение локальных характеристик по экспериментальным данным полевого проектора
  • 2.4 Постановка цели и задач
• 3 Экспериментальная методика
  • 3.1 Программа обработки данных
  • 3.2 Многоканальный измерительный стенд
  • 3.3 Модернизация вакуумного поста
• 4 Результаты экспериментов
  • 4.1 Регистрация и анализ локальных ВАХ
  • 4.2 Проблема корреляции локального тока и локальной яркости
  • 4.3 Разработка нового метода обработки картин полевого проектора
  • 4.4 Изучение структуры световых откликов эмиттеров
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ