カーボンナノチューブ電界放射電子源の研究

碳纳米管场发射电子源的研究

• 批准号: 14750269
• 负责人: 吉本 智巳
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Hokkaido Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750269/
• 关键词: carbon nanotube; 電界放射; FEA; 単一電子源; 放射電流ノイズ; 熱処理; 電界放射像; カーボンナノチューブ; 電子源; Si突起; 電流変動; 圧力; 表面状態; 電子源アレー; フラットパネルディスプレー; 吸着; 放射電流変動; 電界放射顕微鏡; CVD

電界放射型フラットパネルディスプレ用の電子源として,カーボンナノチューブ(CNT)をSi突起先端に成長した電子源アレー(FEA)からの電界放射特性を評価した.昨年度は電界放射が起る閾値電圧および放射電流の安定性の評価を実施した.今津度はこれを更に進め電界放射電流のノイズとその低減化方法について検討した.その結果,放射電流がアレー内で実効的に動作している電子源数に比例するならば,そのノイズ振幅は放射電流の平方根の逆数に比例することがわかった.これは電気回路論的な理論をもとに説明することができた.これについてはJ. Vac. Sci. Technol. B22(3),1338-1341(2004)にて発表した.また,個々のCNT電子源からの電界放射特性がアレー化した場合に放射電流の安定性に大きな影響を与えるので,単一のCNT電子源を製作し,その電界放射特性を調べた.熱処理によって表面状態が変化することを電界放射顕微鏡の放射像から確認することができた.それにともない,Fowler-Nordheim (F-N)プロットも熱処理により大きく変化することが分かった.高温の熱処理(1000℃)によって電界放射電流の時間変動(ノイズ)は小さくなることがわかった.この結果からCNT FEAにおいても高温での熱処理によって,放射電流の安定性が改善されることが期待できると考えられる.これについては,Diamond 2004 (September 12-17,2004,Riva Del Garda Italy,15.2.9)にて発表した.

An evaluation of electron emission characteristics of electric-field emission from electron source for electron emission from electron source (FEA). The evaluation of the stability of the threshold voltage and radiation current of the electric field emission was carried out last year. In this paper, we discuss how to reduce the radiation current in the electric field. As a result, the radiation current is proportional to the number of electron sources in the radiation current, and the amplitude of the radiation current is proportional to the inverse of the square root of the radiation current. The electric circuit theoryこれについてはJ. Vac. Sci. Technol. B22(3), 1338 -1341(2004). In addition, the CNT electron source has a large influence on the stability of the radiation current in the case of degradation, and the CNT electron source has a large influence on the stability of the radiation current. The surface state of heat treatment is changed, and the radiation image of electric field radiation microscope is confirmed. Fowler-Nordheim (F-N) is the most common type of heat treatment. Heat treatment at high temperature (1000℃) causes time variation of electric field radiation current. As a result of CNT FEA, the stability of radiation current is improved by heat treatment at high temperature. Diamond 2004 (September 12-17,2004,Riva Del Garda Italy,15.2.9)

项目成果

Field-Emission Characteristics from Carbon Nanotube Single Emitter Grown on Si Cone

硅锥上生长的碳纳米管单发射极的场发射特性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 15th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides & Silicon Carbide
• 作者: T.Yoshimoto;T.Iwata;K.Matsumoto
• 通讯作者: K.Matsumoto

T.Yoshimoto, D.Kamimaru, H.Iwasaki., T.Iwata., K.Matsumoto: "Field - Emission Characteristics from Carbon Nanotube Field Emitter Arrays (CNT FEAs) Grown on Silicon Emitters"Journal of Vacuum Science and Technology B. 印刷中. (2004)

T.Yoshimoto、D.Kamimaru、H.Iwasaki.、T.Iwata.、K.Matsumoto：“在硅发射器上生长的碳纳米管场发射器阵列 (CNT FEA) 的场发射特性”Journal of Vacuum Science and Technology B.正在出版（2004）。

吉本, 紙丸, 岩田, 松本: "Si突起に成長したCNT FEAからの電界放射電流の変動特性"第43回真空に関する連合講演会講演予稿集. 205-206 (2002)

Yoshimoto、Kamimaru、Iwata、Matsumoto：“Si 突起上生长的 CNT FEA 场发射电流的波动特性”第 43 届真空联合会议论文集 205-206 (2002)。

T.Yoshimoto, D.Kamimaru, H.Iwasaki, T.Iwata, K.Matsumoto: "Field Emission Properties from Carbon Nanotube Field Emitter Arrays (CNT FEAs) Grown on Si Emitters"International Vacuum Microelectronics Conference 2003, Osaka. (発表予定). (2003)

T.Yoshimoto、D.Kamimaru、H.Iwasaki、T.Iwata、K.Matsumoto：“在硅发射器上生长的碳纳米管场发射器阵列 (CNT FEA) 的场发射特性”国际真空微电子会议 2003 年，大阪。提出））（2003）。

紙丸, 吉本, 岩田, 安森, 催, 飯田: "Diamond Like Carbonからの電子放射特性"電気関学会北海道支部連合大会講演論文集,北見工業大学. 134-134 (2002)

Kamimaru、Yoshimoto、Iwata、Yasumori、Masaru、Iida：“类金刚石碳的电子发射特性”北见工业学院电气工程学会北海道分会会议记录 134-134 (2002)。