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破格の電界電子放出特性を有する新規SP3結合性BN自己造形性エミッター薄膜の開発

开发具有优异场发射特性的新型 SP3 键合 BN 自成型发射极薄膜

基本信息

批准号：
16656032
负责人：
小松正二郎
金额：
$ 2.18万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656032/
关键词：
窒化ホウ素電界電子放出プラズマレーザー

项目摘要

(1)ArFエキシマレーザ(193nm,20Hz)を用いたプラズマ支援レーザCVDによりsp3-結合性5H-BNミクロコーン・エミッターが成長する。基板温度に依存して、ミクロコーンがフラクタル分布・均一分布遷移を示すことも見出され、そのメカニズムも周期的光化学反応・拡散反応モデルにより解釈された。モデル方程式からエミッター分布の境界条件依存性が予測されたため、Si(100)基板表面をダイシング処理により各1mm×1mmの碁盤目状の領域に分割し、成長パターンの基板温度依存性を調べた。ダイシング無しの状態では、フラクタル分布が得られる条件であるが、今回、「ミクロコーン・エミッター分布の自己組織的な規則化」が生じ始めていることが見出された。これは、理論予測による「選択則」に一致した。(2)大気中電界電子放出現象が見出され、その機構を調べる目的で、表面水素吸着層による電気的双極子モーメントの絶対値を分子軌道法により求めた。この値から、仕事関数の低下を理論的に予測した結果、バンドギャップの値5.5eVに対して、4.3eVの低下という大きな効果があることが示唆された。これにより、大気中電子電界放出現象が可能になる機構として、sp3-結合性5H-BNの表面窒素原子と表面吸着水素間の大きな電気的双極子モーメントによる仕事関数の実質的な低下が示唆された。(3)コーン分布のフラクタル・均一分布等を再現する光反応・拡散モデルを提示し、この予測が実験結果を説明することが分かって来たが、特に、境界条件がモルフォロジーパターンに影響することがこのモデルによって示唆されているため、その影響を調べる目的で、ダイシング処理したシリコン基板上でのパターンを調べ始めた。その結果、理論予測に一致して、極めて大きな影響が、基板上の規則的境界条件によりもたらされることが明らかになり始めた。

(1)ArF (193nm,20Hz) substrate temperature-dependent, uniform distribution, migration, photochemistry, dispersion, and photochemistry The boundary condition dependence of the Si(100) substrate surface is predicted by the equation. The boundary condition dependence of the Si(100) substrate surface is adjusted by the substrate temperature dependence of the Si(100) substrate surface. In the case of a state where there is no distribution, the condition for obtaining the distribution is changed. In the case where there is a condition for obtaining the distribution is changed. In the condition for obtaining the distribution, the distribution is changed. In the condition for obtaining the distribution is changed. The theory predicts that there will be no change in the election rules. (2)The phenomenon of electron emission in the large range is found in the molecular orbital method, and the molecular orbital method is used to solve the problem. This value is related to the number of low theoretical prediction results, the value of 5.5 eV, 4.3 eV and low results. The mechanism of electron emission in high energy is related to the mechanism of electron emission in high energy. The mechanism of electron emission in high energy is related to the mechanism of electron emission in high energy. The mechanism of electron emission in high energy is related to the mechanism of electron emission in high energy. (3)For example, if a user is unable to adjust the size of the screen, the screen will not be able to adjust the size of the screen. The results, theoretical predictions, and extreme influences on the boundary conditions of the rules on the substrate are consistent.

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

BN micro-fibers grown by plasma-assisted laser chemical vapor deposition without a metal catalyst

无金属催化剂的等离子体辅助激光化学气相沉积生长的氮化硼微纤维

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Appl.Phys.Lett. (accepted for publication)
影响因子：
0
作者：
S.Komatsu;D.Kazami;N.Tanaka;Y.Shimizu;Y.Moriyoshi;M.Shiratani;K.Okada
通讯作者：
K.Okada

The model for the electron field emission from 5H-BN micro-cones

5H-BN微锥电子场发射模型

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The 16^<th> Symposium of the MRS Japan Program and Abstracts 1・1
影响因子：
0
作者：
A.Takeyama;S.Tadano;齊藤玄敏;S.Komatsu
通讯作者：
S.Komatsu

Synthesis of new type BN by using synchronously pulsed-laser and modulated-reactive plasma : its new properties and applications

同步脉冲激光与调制反应等离子体合成新型BN：新性能与应用

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
25^<th> annual meeting of laser society of Japan : Digest of technical papers (invited paper)
影响因子：
0
作者：
S.Komatsu;D.Kazami;A.Okudo;Y.Moriyoshi;K.Okada;S.komatsu
通讯作者：
S.komatsu

Novel sp^3-bonded BN films of 5H-polytypic crystal structure prepared by laser-assisted plasma CVD and their excellent electron field emission

激光辅助等离子体CVD制备的新型5H多型晶体结构的sp^3键合BN薄膜及其优异的电子场发射性能