Разработка методов определения основных эмиссионных параметров наноструктурированных полевых эмиттеров Филиппов Сергей Владимирович

brief description

Филиппов,СергейВладимирович.Разработкаметодовопределенияосновныхэмиссионныхпараметровнаноструктурированныхполевыхэмиттеров: диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.04 /ФилипповСергейВладимирович; [Место защиты: ФГБУН Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук ; Диссовет ФТИ 34.01.03]. - Санкт-Петербург, 2023. - 134 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук На правах рукописиФилипповСергейВладимировичРазработкаметодовопределенияосновныхэмиссионныхпараметровнаноструктурированныхполевыхэмиттеровСпециальность 1.3.5 физическая

стр. 5
экспериментальных подходов копределениюосновныхэмиссионныхпараметровнаноструктурированныхполевыхэмиттеров, с использованиемметодовчисленного моделирования,

стр. 116
Таблица 16.ОсновныеэмиссионныепараметрыLAFE изнаноструктурированныхматериалов (межэлектродное расстояние 370 мкм, диодный режим).ОсновныеэмиссионныепараметрыРазмер катода Uthr (начало эмиссии)Эмиссионныйток St ~ 3% (10 мин) St (60 мин) γeff Aeff Рабочий диапазон полей f (тест Форбса) Число центров

Оглавление диссертациикандидат наук Филиппов Сергей Владимирович
Введение
Глава 1. Основные этапы развития полевой эмиссионной науки
1.1. Открытие эффекта полевой эмиссии
1.1.1. Теория Фаулера-Нордгейма
1.1.2. Дальнейшее развитие теории полевой эмиссии
1.2. Современные положения теории полевой эмиссии
1.2.1. Режим «чистой» полевой эмиссии
1.2.2. Поправки в уравнении полевой эмиссии для наноразмерных структур
1.2.3. Связь эмиссионного тока с локальными характеристиками эмиттера
1.2.4. Извлечение эмиссионных параметров из экспериментальных ВАХ
1.2.5. Степень предэкспоненциального множителя напряжения
1.3. Современные экспериментальные проблемы в ПЭ
1.3.1. Требования к полевым катодам в вакуумных устройствах
1.3.2. Перспективные материалы полевых эмиттеров
1.3.3. Эмиттеры большой площади как перспективные полевые катоды
1.3.4. Актуальность новых и специальных методик по исследованию LAFE
1.3.5. Причины нестабильности эмиссионного тока
1.3.6. Влияние адсорбатов на ток эмиттера
Выводы к Главе
Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Объект исследования
2.1.1. Одноострийные эмиттеры
2.1.2. Многоострийные эмиттеры (LAFE)
2.2. Экспериментальная установка
2.2.1. Устройство вакуумного поста
2.2.2. Устройство экспериментальной камеры
2.2.3. Схема подачи питания и регистрация сигналов
2.3. Программное обеспечение и методики исследования LAFE
2.3.1. Обработка ВАХ
2.3.2. Методы определения степени предэкспоненциального множителя напряжения к в эмпирическом уравнении ФН
2.3.3. Масс-спектрометрический анализ
2.3.4. Онлайн обработка картин свечения
Выводы к Главе
Глава 3. Моделирование полевых эмиттеров различной формы
3.1. Алгоритм моделирования
3.1.1. Параметры моделируемой системы
3.1.2. Одноострийные эмиттеры
3.1.3. Лезвийные эмиттеры
3.1.4. Массив остриёв
3.1.5. Построение модельных ВАХ
3.2. Одноострийные эмиттеры
3.2.1. Сравнение FEF разных форм остриёв
3.2.3. Универсальная формула для FEF
3.2.3. Расчёт эффективных параметров
3.3. Влияние формы эмиттера на степень предэкспоненциального множителя напряжения
3.3.1. Приведённая условная площадь эмиссии g„. Полусфера на плоскости
3.3.2. Расчёты gи для разных форм остриёв
3.3.3. Метод приведённой условной площади в эксперименте
3.3.4. Новые координаты для определения эффективных эмиссионных характеристик
3.4. Лезвийные эмиттеры
3.4.1. FEF различных форм лезвийных эмиттеров
3.4.2. Оптимизация формы лезвийного эмиттера
3.5. Массив остриёв. Оптимизация распределения токовой нагрузки
Выводы к Главе
Глава 4. Экспериментальные исследования LAFE
4.1. Активация эмиттера в быстром режиме умеренными токами
4.2. Активация эмиттера в медленном режиме
4.3. Стабильность эмиттера при разных уровнях тока
4.4. Анализ поведения индивидуальных эмиссионных центров LAFE
4.5. Алгоритм исследования и сравнения LAFE
Выводы к Главе
Заключение
Благодарности
Список использованных сокращений
Список литературы
Приложения
ВведениеОглавление диссертациикандидат наук Филиппов Сергей Владимирович
Введение
Глава 1. Основные этапы развития полевой эмиссионной науки
1.1. Открытие эффекта полевой эмиссии
1.1.1. Теория Фаулера-Нордгейма
1.1.2. Дальнейшее развитие теории полевой эмиссии
1.2. Современные положения теории полевой эмиссии
1.2.1. Режим «чистой» полевой эмиссии
1.2.2. Поправки в уравнении полевой эмиссии для наноразмерных структур
1.2.3. Связь эмиссионного тока с локальными характеристиками эмиттера
1.2.4. Извлечение эмиссионных параметров из экспериментальных ВАХ
1.2.5. Степень предэкспоненциального множителя напряжения
1.3. Современные экспериментальные проблемы в ПЭ
1.3.1. Требования к полевым катодам в вакуумных устройствах
1.3.2. Перспективные материалы полевых эмиттеров
1.3.3. Эмиттеры большой площади как перспективные полевые катоды
1.3.4. Актуальность новых и специальных методик по исследованию LAFE
1.3.5. Причины нестабильности эмиссионного тока
1.3.6. Влияние адсорбатов на ток эмиттера
Выводы к Главе
Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Объект исследования
2.1.1. Одноострийные эмиттеры
2.1.2. Многоострийные эмиттеры (LAFE)
2.2. Экспериментальная установка
2.2.1. Устройство вакуумного поста
2.2.2. Устройство экспериментальной камеры
2.2.3. Схема подачи питания и регистрация сигналов
2.3. Программное обеспечение и методики исследования LAFE
2.3.1. Обработка ВАХ
2.3.2. Методы определения степени предэкспоненциального множителя напряжения к в эмпирическом уравнении ФН
2.3.3. Масс-спектрометрический анализ
2.3.4. Онлайн обработка картин свечения
Выводы к Главе
Глава 3. Моделирование полевых эмиттеров различной формы
3.1. Алгоритм моделирования
3.1.1. Параметры моделируемой системы
3.1.2. Одноострийные эмиттеры
3.1.3. Лезвийные эмиттеры
3.1.4. Массив остриёв
3.1.5. Построение модельных ВАХ
3.2. Одноострийные эмиттеры
3.2.1. Сравнение FEF разных форм остриёв
3.2.3. Универсальная формула для FEF
3.2.3. Расчёт эффективных параметров
3.3. Влияние формы эмиттера на степень предэкспоненциального множителя напряжения
3.3.1. Приведённая условная площадь эмиссии g„. Полусфера на плоскости
3.3.2. Расчёты gи для разных форм остриёв
3.3.3. Метод приведённой условной площади в эксперименте
3.3.4. Новые координаты для определения эффективных эмиссионных характеристик
3.4. Лезвийные эмиттеры
3.4.1. FEF различных форм лезвийных эмиттеров
3.4.2. Оптимизация формы лезвийного эмиттера
3.5. Массив остриёв. Оптимизация распределения токовой нагрузки
Выводы к Главе
Глава 4. Экспериментальные исследования LAFE
4.1. Активация эмиттера в быстром режиме умеренными токами
4.2. Активация эмиттера в медленном режиме
4.3. Стабильность эмиттера при разных уровнях тока
4.4. Анализ поведения индивидуальных эмиссионных центров LAFE
4.5. Алгоритм исследования и сравнения LAFE
Выводы к Главе
Заключение
Благодарности
Список использованных сокращений
Список литературы
Приложения
Введение