Эмиссионные свойства автокатодов на основе углеродных наноструктурированных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Бормашов, Виталий Сергеевич

• Бормашов, Виталий Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Бормашов, Виталий Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Пленарные автокатоды на основе углеродных наноструктурированных материалов. Обзор современного состояния.

1.1. Наноструктурированные углеродные материалы.

1.2. Методы синтеза углеродных наноструктур.

1.2.1. Термическое разложение графита в дуговом разряде.

1.2.2. Химическое осаждение из газовой фазы.

1.2.3. Метод лазерного испарения.

1.3. Автоэлектронная эмиссия из углеродных наноструктур.

1.4. Особенности работы автокатодов из углеродных наноматериалов в условиях технического вакуума.

1.5. Анализ современного состояния планарных автокатодов большой площади.

ГЛАВА 2. Методы и техника эксперимента.

2.1. Особенности измерения и анализа вольт-амперных характеристик.

2.1.1. Применение теории Фаулера-Нордгейма для многоэмиттерных систем.

2.1.2. Способы измерения вольт-амперных характеристик и их особенности.

2.1.3. Корректный метод численного анализа вольт-амперных характеристик.

2.2. Методы проведения долговременных автоэмиссионных испытаний и анализа экспериментальных данных.

2.2.1. Анализ динамики изменения ВАХ.

2.2.2. Оценка числа эмиссионных центров из анализа флуктуаций автоэмиссионного тока.

2.3. Оценка равномерности эмиссии с поверхности автокатода.

2.4. Разработанный алгоритм сбора и предварительной обработки экспериментальных данных.

2.5. Измерительный стенд.

2.6. Конструкция пробников для испытаний.

2.7. Показатели эффективности автокатодов.

ГЛАВА 3. Использование методов зондовой микроскопии для исследования физико-химических свойств поверхности автокатодов.

3.1. Обзор основных методов СЗМ, применяемых для исследования физико-химических свойств поверхности автокатодов.

3.1.1. Исследование топографии поверхности автокатода.

3.1.2. Исследование распределения работы выхода электрона по поверхности автокатода.

3.1.3. Исследование упругих свойств нанообъектов.

3.2. Численное моделирование работы СЗМ в динамическом режиме.

3.2.1. Трудности количественной интерпретации данных, полученных с помощью динамических методов СЗМ.

3.2.2. Численное моделирование движения кантилевера.

3.2.3. Параметры разработанной модели.

3.2.4. Апробация разработанной модели.

3.3. Методика исследования поверхности автокатода.

ГЛАВА 4. Особенности автоэлектронной эмиссии из углеродных наноструктурированных материалов.

4.1. Механизмы деградации автокатодов из углеродных наноматериалов.

4.2. Переходные процессы при включении-выключении автокатода.

4.2.1. Предлагаемая модель процессов адсорбции-десорбции газов на поверхности автокатода из углеродных нанотрубок.

4.2.2. Результаты экспериментов. Проверка корректности разработанной модели.

4.3. Долговременный участок деградации автокатодов.

4.3.1. Модель долговременного участка деградации автокатода.

4.3.2. Апробация разработанной модели.

ГЛАВА 5. Перспективы использования углерод-азотных нановолокон в качестве материала для автокатодов.

5.1. Углерод-азотные нановолокона. Синтез и основные характеристики.

5.2. Методы изготовления автокатодов на основе углерод-азотных нановолокон.

5.2.1. Метод трафаретной печати.

5.2.2. Осаждение на графитовую подложку.

5.2.3. Рост на графитовой подложке.

5.3. Эмиссионные свойства автокатодов из углерод-азотных нановолокон

5.3.1. Автокатоды, полученные методом печати.

5.3.2. Автокатоды, полученные осаждением углерод-азотных нановолокон на подложку.

5.3.3. Автокатоды, полученные путем катализаторного роста углерод-азотных нановолокон на подложке.

5.4. Примеры практического использования автокатодов из углерод-азотных наноматериалов.

5.4.1. Статические индикаторы.

5.4.2. Дисплеи низкого разрешения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмиссионные свойства автокатодов на основе углеродных наноструктурированных материалов»

Актуальность темы

Разнообразные наноструктурированные углеродные материалы были открыты сравнительно недавно [1, 2] и представляют собой аллотропные формы углерода, для которых хотя бы один из линейных размеров составляет несколько нанометров. Уникальные механические свойства, высокая стабильность и химическая инертность, необычные электронные и оптические свойства нано-углеродных материалов представляют не только фундаментальный научный, но и значительный практический интерес, особенно в сфере нанотехнологии. В последнее время пристальное внимание привлекают к себе исследования автоэлектронной эмиссии из углеродных наноматериалов, отличительной особенностью которых является аномально низкое значение напряжения, требуемое для возникновения заметных эмиссионных токов [3, 4]. Автоэмиссионные катоды (АЭК) на их основе получили широкое распространение [5, 6, 7], были разработаны и созданы катодные узлы и электронные пушки для различных приборов электронной техники [8, 9, 10].

В настоящее время одним из перспективных направлений развития светоизлучающих приборов является разработка плоских источников света и дисплейных экранов [11]. Их главное отличие от традиционных вакуумных ламп -большие линейные размеры катодной и анодной пластин, на порядок превосходящие расстояние анод-катод. Автокатоды для таких приборов должны обладать рядом специфических свойств: оптимальная структура поверхности, которая обеспечивает значительное усиление электрического поля, низкая работа выходов электронов, совместимость с технологией производства вакуумных приборов [12], равномерное распределение эмиссионных центров на поверхности автокатодов. Кроме этого, технология изготовления автокатода должна предполагать возможность получения АЭК различной площади от нескольких квадратных миллиметров до десятков или даже сотен квадратных сантиметров.

Несмотря на то, что многие углеродные материалы хорошо подходят на роль АЭК, на сегодняшний день задача по разработке технологии изготовления подобного плоского автокатода еще не решена. В настоящее время планарные автокатоды, полученные на основе углеродных наноструктур, не лишены некоторых недостатков, таких как: низкая равномерность углеродного слоя, низкое значение форм-фактора, неоднородность и нестабильность эмиссионного тока, невысокая долговечность при работе в техническом вакууме.

Существуют две существенно разные причины деградации катода [13]. Первая из них это ухудшение эмиссионных свойств одиночного эмиссионного центра. Обычно это происходит из-за изменения геометрии (формы) центра, например, увеличения его радиуса. Вторая причина деградации катода это уменьшение общего числа эмиссионных центров. Число центров может изменяться во времени по разным причинам. К примеру, из-за наличия пондеромоторных нагрузок центр может быть вытянутым на поверхность и дать вклад в общий ток эмиссии, но после некоторого времени эти же нагрузки могут полностью оторвать его, тем самым, уменьшив общее число центров. Кроме того, число центров может уменьшиться благодаря ионной бомбардировке.

Также в течение работы автокатода может изменяться и работа выхода электрона. Как показывают современные исследования, различные компоненты газовой среды, в которую помещен АЭК из углеродных наноматериалов, могут оказывать специфическое воздействие на его эмиссионные свойства. Таким образом, в техническом вакууме (давление 10"5-10"6 Торр), благодаря ионной бомбардировке, существует возможность адсорбции-десорбции молекул остаточных газов, что может так же оказать влияние на работу автокатода.

Исходя из всего вышесказанного, становится понятным, что в реальном отпаянном приборе в условиях технического вакуума характеристики автокатода уже не совпадают с измеренными в лабораторных условиях. Другим не менее важным недостатком является возможность изменить свои параметры в ходе работы, к примеру, после длительной паузы в работе прибора. Понятно, что такое поведение автокатодов ограничивает область их применения. Поэтому умение корректно оценить характер и степень воздействия внешних условий на работу автоэмиссионного катода является новым актуальным шагом в развитии вакуумной электроники.

В настоящее время, несмотря на внушительное количество экспериментальных данных, вопрос о стабильности эмиссионного тока АЭК из различных наноуглеродных материалов остается открытым. Остается неясным, в каких условиях, и какие именно факторы определяют стабильность работы того или иного катода. Из-за большого количества факторов и их сложного влияния на процесс автоэлектронной эмиссии окончательной модели, описывающей деградацию автокатода на основе углеродных наноструктурированных материалов в условиях технического вакуума, нет.

Цель работы: Экспериментальное и теоретическое исследование особенностей автоэлектронной эмиссии и построение комплексной модели деградации планарных автокатодов из углеродных наноматериалов в условиях технического вакуума. Лишь зная особенности поведения и недостатки существующих типов АЭК из углеродных наноструктурированных материалов, возможно предложить методы улучшения эффективности, повышения равномерности эмиссии и увеличения их характерного срока службы, а также сформулировать требования для поиска новых перспективных наноматериалов на роль автокатодов. Для проведения комплексных исследований физико-химических свойств поверхности автокатодов из углеродных наноструктурированных материалов требуется наряду со стандартными методиками исследований, которые дают лишь макроскопическое описание, разработать и привлекать методы зондовой микроскопии, которые позволяют получать информацию на микромасштабе.

Таким образом, перед работой были поставлены следующие задачи:

1. Обзор литературных данных по углеродным наноматериалам, используемым в автоэлектронной эмиссии, и сравнительный анализ их эмиссионных характеристик.

2. Разработка универсальной программы и методики испытаний планарных автокатодов на основе углеродных наноструктурированных материалов. Аппаратная и программная реализация разработанного алгоритма сбора и обработки экспериментальных данных.

3. Разработка комплексной методики исследования физико-химических свойств поверхности с помощью сканирующей зондовой и электронной микроскопии.

4. Разработка методик экспресс-испытаний приборов с автокатодами на основе углеродных наноматериалов.

5. Исследование особенностей автоэлектронной эмиссии и разработка физической модели, описывающей функционирование автокатода в условиях технического вакуума.

6. Поиск новых углеродных наноматериалов для эффективных автокатодов. Разработка методов оптимизации эмиссионных свойств планарных автокатодов.

7. Изучение возможных областей применения АЭК из углеродных наноматериалов и разработка прототипов приборов на их основе.

Научная новизна: В диссертации впервые предложена комплексная теоретическая модель, описывающая процессы деградации автокатодов на основе углеродных наноматериалов в условиях технического вакуума. Также впервые формализована программа и методика испытаний АЭК на основе углеродных наноматериалов, позволяющая унифицировать процесс исследования и сравнения результатов для катодов различного типа. Предложена новая методика комплексного исследования физических свойств поверхности автокатодов из углеродных наноматериалов, ответственных за эмиссионные свойства. Для этого построена физическая модель движения зонда силового микроскопа вблизи изучаемой поверхности, обеспечивающая количественный анализ силовых изображений в динамических методах зондовой микроскопии. Предложены и апробированы новые методы экспресс-испытаний автокатодов на основе углеродных наноматериалов для исследования их срока службы. Впервые предложено использовать в качестве материала для автокатода углерод-азотные нановолокна, синтезированные в камере высокого давления. Экспериментально установлено, что АЭК на основе данного композита являются перспективными для использования в приборах вакуумной электроники. Предложены конструктивные схемы и разработаны прототипы индикаторов и экрана низкого разрешения на основе автокатодов из углеродных наноматериалов.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1. Предложены две новые методики экспресс-испытаний автокатодов для исследования их срока службы. Показаны применимость и преимущества данных методов для исследования приборов с АЭК на основе углеродных наноматериалов.

2. Установлено, что для АЭК из углеродных наноматериалов в условиях технического вакуума характерно наличие двух ярко выраженных участков деградации. Первый из них обусловлен изменением работы выхода катода, а второй - уменьшением общего числа эмиссионных центров.

3. Построена комплексная количественная модель, описывающая физические особенности автоэлектронной эмиссии АЭК на основе углеродных наноструктурированных материалов в условиях технического вакуума.

4. Предложена физическая модель, описывающая движения зонда сканирующего силового микроскопа вблизи изучаемой поверхности для количественного анализа силовых изображений в резонансных методах исследования. Показано, что использование данной модели позволяет осуществлять количественную интерпретацию экспериментальных изображений при исследовании поверхности автокатодов из углеродных наноматериалов.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов при разработке приборов эмиссионной электроники. Представляется возможным изготовление функциональных устройств, использующих в качестве источника электронов АЭК из углеродных наноструктурированных материалов таких, как плоские источники света, матричные дисплейные экраны и электронные пушки для различных приборов.

Разработанная универсальная программа и методика испытаний автокатодов на основе углеродных наноматериалов позволяет сравнивать катоды, сильно различающиеся по своим свойствам, подбирать оптимальные условия работы для конкретного типа АЭК и прогнозировать его срок службы.

Предложенная и апробированная комплексная модель деградации автокатодов на основе углеродных наноструктур в условиях технического вакуума, учитывающая влияние процессов адсорбции и десорбции молекул остаточных газов, ионной бомбардировки и пондеромоторных сил, может быть использована для прогнозирования срока подобного рода устройств.

Знание особенностей поведения автокатодов из наноматериалов в условиях технического вакуума позволяет определить наиболее оптимальный подход при улучшении существующих или разработке новых АЭК. Проведенные исследования показали перспективность использования углерод-азотных (CN) нановолокон, синтезируемых в аппарате высокого давления, в качестве сырья для изготовления автокатодов. Результаты разработки АЭК на основе CN нановолокон применены при изготовлении прототипа матричного дисплея и плоского источника света.

Внедрение результатов работы: научные подходы и научные результаты диссертации могут быть использованы в ведущих российских научных организациях, занимающихся теоретическими и экспериментальными работами в области вакуумной и автоэмиссионной электроникой ИРЭ РАН, НИИ Платан, НИИФП, ИОФАН, НИИ Волга, НИИ Исток.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались:

• 15th International Vacuum Microelectronics Conference & International Field Emission Symposium (Международная Конференция по Вакуумной Микроэлектронике совмещённая с Международным симпозиумом по автоэмиссии), Лион, Франция, 7-11 июля 2002 г.

• 4th International Vacuum Electron Sources Conference (Международная конференция no вакуумным источникам электронов), Саратов, Россия, 15-19 июля 2002 г.

• 1-ой и 2-ой Международных конференциях «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», Москва, 17-19 октября 2002 г., 15-17 октября 2003 г.

• 12th International Symposium on Intercalation Compounds (Международный симпозиум по интеркалированным компаундам), Познан, Польша, 1-5 июня 2003 г.

• 16th International Vacuum Microelectronics Conference (Международная Конференция по Вакуумной Микроэлектронике), Осака, Япония, 7-11 июля 2003 г.

• VIII и IX International Conference "Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials"(8^ и 9-ая Международная конференция "Водородное материаловедение и химия углеродных материалов"), Судак, Крым, Украина, 14-20 сентября 2003 г., 5-11 сентября 2005 г.

• 1-ой международной научно-практической конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments" Москва, 14-15 ноября 2003 г.

• 49th International Field Emission Symposium (Международный симпозиум по автоэмиссии), Грац, Австрия, 2004 г.

• 8lh International Computational Accelerator Physics (), Санкт-Петербург, 2004 г.

• XIV-ом и XV-ом межнациональных совещаниях «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, 5-10 июня 2004 г., 4-9 июля 2005 г.

• международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросхемы», Владимир, 27-30 июня 2005 г.

• XLV-ой — XLVIII-ой Научных конференциях МФТИ «Современные проблемы фундаментальной и прикладной физики и математики», Москва-Долгопрудный: МФТИ. 2002-2005 гг.

• 19th International Vacuum Nanoelectronics Conference and 50lh International Field Emission Symposium (Международная Конференция по Вакуумной Наноэлектронике совмещённая с Международным симпозиумом по автоэмиссии), Гуилин, Китай, 17-20 июля, 2006 г.

Публикации. Основные результаты исследований, проведенных соискателем и представленных в диссертации, изложены в 10 печатных источниках, опубликованных в отечественной и зарубежной литературе.

В результате проведенных исследований был подан совместный патент РФ (регистрационный номер 2006137712, дата приоритета 26.10.2006).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы (из 170 наименований). Диссертация изложена на 165 листах машинописного текста, из которых 146 составляет основной текст работы, включает 107 рисунков и 9 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Бормашов, Виталий Сергеевич

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Создан автоматизированный стенд для измерения автоэмиссионных характеристик, который в совокупности со специальной программой и методикой испытаний позволяет унифицировать процесс исследования и получить максимально полную информацию об испытываемом автокатоде.

2. Исследовано влияние неидеальностей измерительного оборудования на возникновение искажений экспериментальных вольт-амперных характеристик автокатодов. Предложен аппаратно-программный комплекс для их обнаружения, учета и компенсации.

3. Экспериментально установлено, что для автокатодов из углеродных наноматериалов в условиях технического вакуума характерно наличие двух ярко выраженных участков деградации. Первый из них обусловлен изменением работы выхода катода, а второй - уменьшением общего числа эмиссионных центров.

4. Экспериментально обнаружено влияние предыстории автокатода на основе углеродных наноструктур (условия работы, время хранения) в отпаянном приборе на его эмиссионные характеристики. Для описания данного явления предложена комплексная количественная модель, описывающая физические процессы на поверхности планарных автокатодов из углеродных наноструктур в условиях технического вакуума. Полученные результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными.

5. Получено выражение для оценки средней величины пондеромоторных сил действующих на массив вертикально ориентированных нанотрубок. Показано, что в обычных автоэмиссионных условиях процесс разрыва нанотрубки маловероятен, однако при плохой адгезии наноматериал может отрываться от подложки под действием электростатических сил. Предложена модель, описывающая долговременную деградацию автокатода в связи с уменьшением общего числа эмитирующих центров под действием ионной бомбардировки и пондеромоторных сил.

6. Предложена методика исследования физических свойств поверхности автокатода из углеродных наноматериалов. Для этого построена физическая модель движения зонда силового микроскопа вблизи изучаемой поверхности, обеспечивающая количественный анализ силовых изображений в динамических методах зондовой микроскопии.

7. Предложено и опробовано использование углерод-азотных наноструктур, полученных в камере высокого давления, в качестве материала автокатода.

Показано, что автоэмиссионные катоды на основе данного композита являются перспективными для использования в приборах вакуумной электроники, например, светоизлучающих индикаторов и матричных дисплеях.

8. Разработаны методики экспресс-испытаний автокатодов из углеродных наноматериалов. Показано, что, пользуясь данными методами, можно спрогнозировать поведение и оценить срок службы автокатода без использования прямых длительных измерений.

9. Предложены конструктивные схемы и разработаны прототипы индикаторов и экрана низкого разрешения на основе автокатодов из углеродных наноматериалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Бормашов, Виталий Сергеевич, 2006 год

1. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brein S.C., Curl R.F., Smalley R.1. // Nature, 1985 -V. 318-P. 162-163.2. lijima S. // Nature, 1991 V. 354 - P. 56-58.

2. Косаковская З.Я, Чернозатонский Л.А., Федоров E.A. // Письма в ЖЭТФ, 1992 -Т. 56-В. 1, С 26-30.

3. Chernozatonskii L.A., Gulyaev Yu.V., Kosakovskaja Z.Ja., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F., Fedorov E.A., Val'chuk V.P. // Chem. Phys. Lett., 1995-V. 233-P. 63.

4. Chernozatonskii L.A., Kosakovskaja Z.Ja., Kiselev A.N., Kiselev N.A. // Chem. Phys. Lett., 1994 V. 228-P. 94.

5. Бондаренко Б.В., Шешин Е.П., Щука А.А. // Приборы и устройства электронной техники на основе автокатодов. В кн.: Зарубежная электронная техника. - М.: ЦНИИ «Электроника», 1979, № 2.

6. Бондаренко Б.В., Рыбаков Ю.Л., Шешин Е.П., Щука А.А. // Обзоры по электронной технике, сер. 4, «Электронные и газоразрядные приборы» — М.: ЦНИИ «Электроника», 1981 В. 4.

7. Electron device with a sharp edged cathode // Pat. 3109123 (USA), 29.10.63.

8. Electron-beam microanalyses apparatus // Pat. 1389119 (England), 03.04.75.

9. Crandall W.E., Traveling wave tube amplifier employing field emission cathodes // Pat. 4091332 (USA), 23.05.78.

10. Shigeo I., Current Status of Field Emission Display // ASET International Forum on Low Power Displays, Shinagawa, 2000.

11. Варламов В .А., Шехмейстр Е.И. // Сборочные операции в электровакуумном производстве М.: Высшая школа, 1979.

12. Шешин Е.П. // Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов М.: МФТИ, 2001.

13. Ajayan P.M., Terrones М., De La Guardia A., Hue V., grobert N., Wei B.Q., Lezec H„ Ramanath G., Ebbe T.W. // Science, 2002 V. 296 - № 5568, P. 705.

14. Shang N.G., Au F.C.K., Meng X.M., Lee C.S., Bello I., Lee S.Y, II Chem. Phys. Lett., 2002-V. 358-P. 187-191.

15. Елецкий A.B.II Успехи физических наук, 1997 -T.167 №9, С. 945-972.

16. Journet С., Maser W.K., Bernier P. // Nature, 1997 V. 388 - P. 756-758.

17. Ren Z.F., Huang Z.P., Xu J.W. // Science, 1998 V. 282 - P. 1105-1107.

18. Царева С.Ю., Жариков E.B., Аношкин И.В., Коваленко А.В. // Электроника, 2003- №1 С. 20-24.

19. Guo Т., Nikolaev P., Thess A., Colbert D.T., Smalley R.E. // Chem. Phys. Lett. 1995- №243 P. 49-54.

20. Thess A., Lee R„ Nikolaev P., // Science, 1996 -V. 273 № 5274, P. 483-487.

21. De Heer W.A., Chatelain A., Ugarte D. II Science, 1995 V. 270 - P. 1179.

22. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., De Heer W.A., Forro L„ Chatelain A. // Appl. Phys. Lett., 1998 V. 73 - P. 918-920.

23. Gulyaev Yu.V., Chernozatonskii L.A., Kosakovskaya Z.Ja., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F. // J. Vac. Sci. Technol. B, 1995 V. 13 -P. 435-436.

24. Косаковская З.Я., Чернозатонский Л.А., Федоров E.A. Письма в ЖЭТФ, 1992 -Т. 56-В.1, С. 26-30.

25. De Heer W.A., Chatelain A., Ugarte D. // Science, 1995 V. 270 - № 5239, P. 1179.

26. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., Forro L., Chatelain A. // Appl. Phys. A, 1999- V. 69 P. 245-254.

27. Wang Q.H., Corrigan T.D., Dai J.Y., Chang R.P.H., Krauss A.R. II Appl. Phys. Lett., 1997-V. 70-P. 3308-3310.

28. Maiti A., Brabec C.J., Roland C., Bernholc J. // Phys. Rev. Lett., 1994 V. 73 -P. 468.

29. Dean K.A., Chalamala B.R. II J. Appl. Phys., 1999 V. 85 - P. 3832.

30. Tsang S.C., Harris P.J.F., Green M.L.H. II Nature, 1993-V. 362-P. 520.

31. Fan S„ Chapline M.G., Franklin N.R., Tombler T.W., Cassell A.M., Dai H. // Science, 1999-V. 283-P. 512-514.

32. Rinzler A.G., Hafner J.H., Nikolaev P. Lou L„ Kim S.G., Tomanek D., Nordlander P., Colbert D.T., Smalley R.E. // Science, 1995 V. 269 - P. 1550-1553.

33. Schmid H„ Fink H.-W. II Appl. Phys. Lett., 1997 V. 70 - P. 2679-2680.

34. Chen Y., Patel S., Ye Y., Shaw D„ Guo L. // Appl. Phys. Lett., 1998 V. 73 -P. 2119-2121.

35. Гуляев Ю.В., Синицын Н.И., Торгашов Г.В., Чернозатонский Л.А., Косаковская З.Я., Захарченко Ю.Ф. // Микроэлектроника, 1997 Т. 26 - В. 2, С. 84-88.

36. Filip V., Nicolaescu D., Tanemura M., Okuyama F. // J. Vac. Sci. Technol. B, 2003 -V. 21 P. 382-390.

37. Choy T.C., Harker A.H., Stoneham A.M. // J. Phys. Condes. Matter., 2004 V. 16 -P. 861-880.

38. Choy T.C., Stoneham A.M., Harker A.H. // J. Phys. Condens. Matter., 2005 V.17 -P. 1505-1528.

39. Obraztsov A.N., Pavlovsky I.Yu., Volkov A.P. // J. Vac. Sci. Technol. B, 1999 V. 17- P. 674-678.

40. Образцов A.H., Волков А.П., Павловский И.Ю., Чувилин А.Л., Рудина Н.А., Кузнецов В.Л. // Письма в ЖЭТФ, 1999 Т. 69 - В. 5, С. 381-386.

41. Волков А.П. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 2001.

42. Захидов А.А. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук, 2006.

43. Hiura Н., Ebbesen T.W., Fujita J., Tanigaki К., Takada Т. // Nature, 1994 V. 367 -P. 148-151.

44. Salver-Disma F., Tarascon J.-M., Clinard C., Rouzaund J.-N. // Carbon, 1999 V. 37-P. 1941-1959.

45. Huang J.Y., Yasuda H., Mori H. II Chem. Phys. Lett., 1999 -V. 303 p. 130-134.

46. Moriguchi K., Munetoh S., Abe M., Yonemura M., Kamei K., Shintani A., Maehara Y„ Omaru A., Nagamine M. // J. Appl. Phys., 2000 -V. 88 P. 6389-6377.

47. Robinson K.E., Edie D.D. II Carbon, 1996 V. 34 - P. 13-36.

48. Hong S.-H., Korai Y., Mochida I. II Carbon, 2000 V. 38 - P. 805-815.

49. Елинсон М.И. // Ненакаливаемые катоды M.: Советское радио, 1971.

50. Binh V.T., Adessi Ch. // Phys. Rev. Lett., 2000 V. 85 - P. 864-867.

51. Лобанов B.M. // ЖТФ, 2005 T. 75 - B. 11, C. 92-96.

52. Frolov V.D., Karabutov A.V., Pimenov S.M., Konov V.I., Ageev V.P. // Diam. Rel. Mater., 2001 -V. 10-P. 1719-1726.

53. Елинсон М.И., Васильев Г.Ф. // Автоэлектронная эмиссия М.: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1958.

54. Zheng X., Chen G., Li Z„ Deng S., Xu N. // Phys. Rev. Lett., 2004 V. 92 -P. 106803-1-4.

55. Nakaoka N. Watanabe К. II Phys. Rev. B, 2002 -V. 65 P. 155424-1-5.

56. Sveningson M., Jonson M., Nerushev O.A., Robmund F., Campbell E.E.B. // Appl. Phys. Lett., 2002- V.81 P. 1095-1097.

57. Umnov A.G., Mordkovich V.Z. // Appl. Phys. A, 2001 V. 73 - P. 301-304.

58. Collins P.G., Zettl A. // Phys. Rev. B, 1997 V. 55 - P. 9391.

59. Bonard J.-M., Maier F., Stockli Т., Chatelain A., De Heer W.A., Salvetat J.-P., Forro L. // Ultramicroscopy, 1998 V. 73 - P. 7.

60. Xu X., Brandes G.R. // Appl. Phys. Lett., 1999 V. 74 - P. 2549.

61. Dean K.A., Chalamala B.R. II Appl. Phys. Lett., 2000 V. 76 - P. 375.

62. Zhu X.Y., Lee S.M., Lee Y.H., Frauenheim T. // Phys. Rev. Lett. 2000 V. 85 -P. 2757.

63. Kim C., Choi Y.S., Lee S.M., Kim В., Lee Y.H. // J. Am. Chem. Soc., 2002 V. 124 -P. 9906.

64. Ramprasad R., Von Allmen P., Fonseca L.R.C. // Phys. Rev. B, 1999 V. 60 -P. 6023.

65. Zhao J., Buldum A., Han J., Lu J.P. // Nanotechnology, 2002 -V. 13 P. 195.

66. Luo J., Zhang Z.X., Peng L.-M., Xue Z.Q., Wu J.L. // J. Phys. D: Appl. Phys., 2003 -V. 36 P. 3034.

67. Maiti A., Andzelm J., Tanpipat N„ Von Allmen P. // Phys. Rev. Lett., 2001 V. 87 -P.155502.

68. Grujicic M., Cao G„ Gersten B. // Appl. Surf. Sci., 2003 V. 206 - P. 167.

69. Colazzo R., Schlesser R., Sitar Z. // Appl. Phys. Lett., 2001 V. 78 - P. 2058-2060.

70. Lee C.J., Park J., Han S., Ihm J. // Chem. Phys. Lett., 2001 V. 337 - P. 398-402.

71. Kim J.M., Choi W.B., Lee N.S., Jung J.E II Diam. Rel. Mater., 2000 V. 9 - P. 1184.

72. Chen K.-H., Wu J.-J., Chen L.C., Wen C.Y., Kichambare P.D., Tarntair F.G., Kuo P.F., Chang S.W., Chen Y.F. // Diam. Rel. Mater., 2000-V. 9- P. 1249-1256.

73. Shim J.Y., Baik H.K. // Diam. Rel. Mater., 2001 V. 10 - P. 847-851.

74. Chung S.J., Lim S.H., Jang J. // Thin Solid Films, 2001 V. 383 - P. 73-77.

75. Mao D.-S., Li W., Wang Xi, Liu X., Li Q„ Xu J. // Diam. Rel. Mater., 2000 V. 9 -P. 1876-1880.

76. Chen C.-L., Chen C.-S., Lue J.-T. // Solid-State Electr., 2000 V. 44 - P. 1733.

77. Shih C.-F., Liu K.-S., Lin l.-N. // Diam. Rel. Mater., 2000 V. 9 - P. 1591 -1599.

78. Lee C.J., Park J., Kang S.-Y., Lee J.H. // Chem. Phys. Lett., 2000 V. 326 - P. 175.

79. Mao D.-S., Zhao J., Li W„ Chen Z.Y., Wang Xi, Liu X., Li Q., Xu J., Zhu Y.K., Fan Z., Zhou J.Y.//Mater. Lett., 1999-V. 41 P. 117-121.

80. Alexandrou I., Baxendale M., Rupesinghe N.L., Amaratunga G.A. J., Kiely C.J. // J. Vac. Sci. Technol. B, 2000 V. 18 - P. 2698-2703.

81. Cho Y.-R., Lee J.H., Jung M.-Y., Song Y.-H., Kang S.-Y., Cho K., Hwang C.-S. // J. Vac. Sci. Technol. B, 2001 -V. 19-P. 1012-1015.

82. Milne W.I., llie A., Cui J.B., Ferrari A., Robertson J. // Diam. Rel. Mater., 2001 -V. 10-P. 260-264.

83. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. // Квантовая механика М.: Наука, 1974.

84. Nordheim L.W. // Proc. Roy. Soc. 1928 V. А121 - P. 626.

85. Fowler R.H., Nordheim L.W.//Proc. Roy. Soc. 1928-V. A119-P. 173.

86. Bobkov A., Davidov E., Zaitsev S., Karpov A.V., Kozodaev M.A., Nikolaeva I.N., Popov M.O., Skorokhodov E.N., Suvorov A.L., Cheblukov Yu.N. // J. Vac. Sci. Technol. В 2000-V.19-P. 32.

87. Bormashov V.S., Baturin A.S., Nikolski K.N., Sheshin E.P. II Tech. Digest, of 15th IVMC and 48th IFES, 2002 V. 2/2 - P. 64.

88. Forbes R.G. // J. Vac. Sci. Technol. B, 1999 V. 17 - P. 534.

89. Forbes R.G.//J. Vac. Sci.Technol. B, 1999-V. 17-P. 526.

90. Murphy E.L., Good R.H. // Phys. Rev., 1956 V. 102 - P. 1464.

91. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., Forro L., Chatelain A. // Appl. Phys. Lett., 1999-V. 69-P. 245.

92. Zhu W„ Koshanski G., Sungho J., Bower C„ Zhou O. // Appl. Phys. Lett., 1999 -V. 75 P. 873.

93. Bormashov V.S., Baturin A.S., Nikolski K.N., Sheshin E.P. II Appl. Surf. Sci., 2003 -V. 215-P. 178-184.

94. Bormashov V.S., Nikolski K.N., Sidorenkov S.V., Sheshin E.P. // Technical Digest of 15th IVMC and 48th IFES, 2002 V. 2/2 - P. 72.

95. Dyke W.P., Trolan J.K., Martin E.E., BarbourJ.P. // Phys. Rev, 1953 V. 91 - N 5 -P. 1043-1053.

96. Сокольская И.Л., Фурсей Г.Н. // РиЭ, 1962 Т. 7 - № 9, С. 1474-1483.

97. Фурсей Г.Н., Толкачева И.Д. // РиЭ, 1963 Т. 8 - № 7, С. 1210-1221.

98. Фурсей Г.Н. //ЖТФ, 1964 Т. 34 - В. 7 - № 9, С. 1310-1315.

99. Батраков А.В., Проскуровский Д.И. // Письма в ЖТФ, 1999 Т. 25 - В. 11, С. 57.

100. Никольский К.Н., Батурин А.С., Князев А.И., Чесов Р.Г., Шешин Е.П. // ЖТФ, 2004 Т. 74 - №3, С. 62-64.

101. Бормашов B.C., Батурин А.С.//Материалы международной конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments" Москва, 2003 С. 130.

102. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Рыбаков Ю.Л., Шаров В.Б., Шешин Е.П. // Физические явления в электронных приборах-М.: МФТИ, 1986 С.18-21.

103. Кузнецов В.А. // Труды МФТИ: Сер. «Радиотехника и электроника» 1970 -С. 136-142.

104. Bhushan В. // Handbook of Micro/Nano Tribology. Second edition CRC Press, ISBN 0849384028 - P. 880.

105. Frolov V.D., Karabutov A.V., Pimenov S.M., Konov V.I. // Diam. Rel. Matt., 2000 -V. 9-P. 1196-1200.

106. Makovicka C„ Gartner G., Hardt A., Hermann W„ Wiechert D.U. // Appl. Surf. Sci., 1997-V. 111 P. 70-75.

107. Bormashov V.S., Sherstnev P.V., Baturin A.S., Nikolski K.N., Sheshin E.P. // J. Phys. Chem. Sol., 2004 V. 65 - P. 159-163.

108. Heinz W.F., Hoh J.H. //Tibtech, 1999-V. 17-P. 143-150.

109. Rodriguez T.R., Garsia R. II Appl. Phys. Lett., 2002 V. 80 - P. 1646-1648.

110. Sebastian A., Salapaka M.V., Chen D.J. // J. Appl. Phys., 2001 V. 89 - P. 6473.

111. Butt H.-J., Jaschke M. //Nanotechnology, 1995-V. 6-P. 1.

112. Sasaki N„ Tsukada M. //Appl. Surf. Sci., 1999-V. 140-P. 339.

113. Сивухин Д.В. // Курс общей физики: Механика М: Наука, 1989 - С. 576.

114. San Paulo A., Garsia R. // Phys. Rev. В, 2002 V. 66 - P. 41406.

115. San Paulo A., Garsia R. II Phys. Rev. B, 2001 -V. 64-P. 193411.

116. Aime J.P., Couturier G„ Boisgard R., Nony L. // Appl. Surf. Sci., 1999 V. 140 -P. 333.

117. Boisgard R., Michel D., Aime J.P.//Surf. Sci., 1998-V. 401 P. 199.

118. Sasaki N., Tsukada M., Tamura R., Sate N. II Appl. Phys. A, 1998 V. 66 - P. 287.

119. Sasaki N., Tsukada M. // Appl. Surf. Sci., 1999 V. 140 - P. 339-343.

120. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М.// Теория упругости -М.: Наука, 1987-С. 246.

121. Сивухин Д.В. // Курс общей физики: Эпектричество М.: Наука, 1983 - С. 687.

122. Israelachvili J.N. // Intermolecular and Surface Forces Academic Press, 1992 -P. 560.

123. Maugis D.J.//J. Colloid. Interface Sci., 1992-V. 150-P. 243.

124. Sader J.E., James W., Chon M„ Mulvaney P. // Rev. Sci. Instrum., 1999 V. 70 -P. 3967.

125. Худсон Д. II Статистика для физиков М.: Мир, 1970.

126. Бормашов B.C., Батурин А.С., Шешин Е.П. // Труды международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросхемы», 2005 -С. 35.

127. Бормашов B.C., Чесов Р.Г., Батурин А.С., Никольский К.Н., Князев А.И., Шешин Е.П. // Нано- и микросистемная техника, 2003 № 5 - С. 26-29.

128. Saito Y., Hamaguchi К., Mizushima R., Uemura S., Nagasako Т., Yotani J., Shimojo T. // Appl. Surf. Sci. 1999 V. 146 - P. 305-311.

129. Bonard J.-M., Stockli Т., Nilsson L.-O., Kind H. // Solid-State Electr. 2001 V. 45 -P. 893.

130. Bormashov V.S., Tchesov R.G., Baturin A.S., Sheshin E.P. // Nuclear Inst, and Methods in Phys. Research A, 2006 V. 558 - P. 256-259.

131. Силин В.П. // Введение в кинетическую теорию газов М.:Наука, 1971.

132. Черепнин Н.В. // Сорбционные явления в вакуумной технике М.: "Советское радио", 1973-С. 130.

133. Grujicic М„ Cao G., Gersten В. //Appl. Surf. Sci. 2003-V. 206 P. 167.

134. Плешивцев Н.В. // Катодное распыление М.: Атомиздат, 1968.

135. Каминский М. // Атомные и ионные столкновения на поверхности металла -пер. с англ. под ред. Л.А. Арцимовича М.: Мир, 1967.

136. Baturin A.S., Sheshin Е.Р., Anashchenko A.V. // 43rd IFES, 1996 P. 96.

137. Muller E.W. // J. Appl. Phys., 1955 V. 26 - P. 732.

138. Дикова Л.К., Сытая Е.П., Шуппе Г.Н. // ФТТ, 1966 Т. 8 - С. 936.

139. Rasor N.S., Warner С. // J. Appl. Phys. 1964 V. 35 - P. 2589.

140. Macdolnald J.R., Barlow C.A. Jr. // J. Chem. Phys. 1966 V. 44 - P. 202.

141. Zhu X.Y., Lee S.M., Lee Y.H., Frauenheim Т. II Phys. Rev. Lett., 2000 V. 85 -P. 2757.

142. Huang N.Y., She J.C., Chen J., Deng S.Z., Xu N.S., Bishop H„ Huq S.E., Wang L., Zhong D.Y., Wang E.G., Chen D.M. // Phys. Rev. Lett., 2004 V. 93 - № 7, P. 075501-1.

143. Wei Y., Xie Ch., Dean K.A., Coll B. // Appl. Phys. Lett., 2001 V. 79 - № 27, P. 4527-4529.

144. Бормашов B.C., Лешуков М.Ю., Шешин Е.П. // Труды XV международного совещания «Радиационная физика твердого тела», 2005 С. 205-210.

145. Glukhova О.Е., Zhbanov A.I., Torgashov I.G., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V. // Appl. Surf. Sci., 2003-V. 215-P. 149.

146. Савельев И.В. II Курс общей физики. Молекулярная физика и термодинамика. М.: ООО «Издательство ACT», 2005.

147. Xie S., Li W., Pan Z„ Chang В., Sun L. II J. Phys. Chem. Solids, 2000 V. 61 -P. 1153-1158.

148. Falvo M.R., Clary G.J., Taylor II R.M., Chi V., Brooks F.P. Jr., Washburn S., Superfine R. // Nature, 1997 V. 389 - P. 582-584.

149. Wong E.W., Sheehan P.E., Lieber C.M. II Science, 1997 -V. 277 P. 1971-1975.

150. Blank V.D., Polyakov E.V., Batov D.V., Kulnitskiy B.A., Bangert U., Gutierrez-Sosa A., Harvey A.J., Seepujak A. // Diam. and Rel. Mater., 2003 V. 12 - P. 864-869.

151. Wada Y., Yap Y.K., Mori Y., Yoshimura M„ Sasaki T. // Diam. and Rel. Mater., 2000- V. 9 P. 620-624.

152. Terrenes M., Terrenes H., Grobert N„ Hsu W.K., Zhu Y.Q., Hare J.P., Kroto H.W., Walton D.R., Zhang J.P., Cheetham A.K. // Appl. Phys. Lett., 1999 V. 75 -P. 3932-3936.

153. Kurt R„ Bonard J.M., Karimi A. // Thin Solid Films, 2001 V. 398 - P. 193-198.

154. Кудашов А.Г., Окотруб A.B., Юданов Н.Ф., Романенко А.И., Булушева Л.Г., Абросимов А.Г., Чувилин А.Л., Пажетов Е.М., Воронин А.И. // ФТТ, 2002 Т. 44- В. 4, С. 626-629.

155. Terrenes М. // XV International Winterschool on electronic properties of novel materials. Austria, 2001 P. 63.

156. Kimura Ch., Yamamuro Y., Aoki H., Sugino T. // 17th European Conference on Diamond, Diamond- Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides. Portugal, 2006- P. 380.

157. Stephan O., Ajayan P.M., Coliex C., Redlich Ph., Lambert J.M., Bernier P., Lefin P. // Science, 1994 V. 266 - P. 1683.

158. Zhang G.Y., Ma X.C., Zhong D.Y., Wang E.G. // J. Appl. Phys., 2002 V. 91 -P. 9324-9327.

159. Blank V.D., Polyakov E.V., Kulnitskiy B.A., Nuzhdin A.A., Alshevskiy Yu.L., Banget U„ Harvey A.J. II Thin Solid Films, 1999 V. 346 - P. 86-92.

160. Bormashov V.S., Sheshin E.P., Batov D.V., Blank V.D., Buga S.G. // Technical Digest of 19lh IVNC and 50th IFES, 2006 P. 293.

161. Blank V.D., Gorlova I.G., Hutchison J.L., Kiselev N.A. Ormont A.B. Polyakov E.V. // Carbon, 2000-V. 38-P. 1217-1240.

162. Zhang Z.J., Fan S„ Lieber C.M. II Appl. Phys. Lett., 1995 V. 56 - P. 3582-3584.

163. Бормашов B.C., Шешин Е.П., Бланк В.Д., Буга С.Г., Батов Д.В., Альшевский Ю.Л. II Нано- и микросистемная техника, 2007 №3, принята в печать.

164. Chung D. D. L. II J. Mater. Sci., 1989 -У. 22- P. 4190-4198.

165. Fonseca A., Hernadi K., Piedigrosso P., Colomer J.-F., Mukhopadhyay K., Doome R., Lazarescu S., Biro L.P., Lambin Ph., Thiry P.A., Bernaerts D„ Nagy J.B. II Appl. Phys. A, 1998 V. 67 - P. 11.

166. Bulusheva L.G., Okotrub A.V., Asanov I.P., Fonseca A., Nagy J.B. // J. Phys. Chem., 2001 -V. 105-1.4, P. 853.

167. Satyanarayana B.S., Robertson J., Milne W.I. II Diam. and Rel. Mater., 2000 V. 9 -P. 1190-1195.

168. Service R.F. II Science, 1995 V. 270 - P. 111.

169. Talin A.A., Dean K.A., Jaskie J.E. II Solid-State Electr., 2001 -V. 45 P. 963-976.