等离子体表面氮掺杂对非晶碳膜场发射特性的影响

摘要：

氢化非晶碳膜作为一种场致阴极电子发射材料已被广泛研究,通过对薄膜进行掺杂以提高其场发射特性已被证明是行之有效的方法之一.利用常规等离子体化学气相淀积技术制备了氢化非晶碳薄膜材料,在原位利用氮等离子体对碳膜表面进行N型掺杂.通过不同手段研究了氮表面掺杂前后非晶碳膜的微结构和化学键的变化,对表面掺杂前后的薄膜的场电子特性的测量表明,在氮表面掺杂后其场电子发射特性有了明显改善,特别是场发射的阈值电场从掺杂前的3.2 V/μm下降到掺杂后的1.0 V/μm.初步实验分析表明:由于氮表面掺杂后,在碳膜表面形成N-H键,从而导致碳膜表面的有效功函数降低使场电子发射特性得以提高.

关键词：场发射、氢化非晶碳、表面掺杂

所属期刊栏目：42

分类号：TN412(微电子学、集成电路（IC）)

资助基金：国家自然科学基金50472066,90301009;国家重点基础研究发展规划973项目2001CB610503

在线出版日期：2008-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：346-350