Эмиссионные свойства и структура поверхности терморасширенного графита тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Никольский, Константин Николаевич

• Никольский, Константин Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Никольский, Константин Николаевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕРМОРАСШИРЕННЫЙ ГРАФИТ—

НОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АВТОЭМИССИИ.

1.1. Углеродные автокатоды и особенности их структуры.

1.2. Эмиссионные свойства углеродных волокон.

1.3. Наноструктурированные углеродные материалы.

1.4. Требования, предъявляемые к углеродным материалам для автоэмиссии.

1.5. Терморасширенный графит.

1.6. Анализ современного состояния автокатодов для плоских экранов.

Краткие выводы.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА АВТОЭМИССИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ.

2.1. Применение теории Фаулера-Нордгейма к многоэмиттерным катодам.

2.2. Оборудование для проведения автоэмиссионных испытаний.

2.3. Артефакты, возникающие при измерении вольт-амперных характеристик.

Влияние паразитной электрической емкости.

Влияние паразитных сопротивлений.

Влияние шума аналого-цифрового преобразователя.

2.4. Долговременные испытания автоэмиссионных катодов.

Краткие выводы.

ГЛАВА 3. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЭМИССИОННЫЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОКАТОДА ИЗ ТРГ.

3.1. Исследования структуры ТРГ фольги.

3.2. Эмиссионные свойства ТРГ фольги.

3.3. Формирование эмиссионных центров при помощи лазера.

3.4. Эмиссионные характеристики автокатодов из ТРГ графита.

Долговременная стабильность.

Предельно достижимые плотности тока катодов из ТРГ.

Зависимость рабочего напряжения катода из ТРГ от межэлектродного расстояния.

Краткие выводы.

ГЛАВА 4. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ АВТОЭМИССИОННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК АЭК НА ОСНОВЕ ТРГ.

4.1. Снижение работы выхода электронов материала автокатода.

4.2. Тренировка автокатодов из терморасширенного графита. f 4.3. "Эффект кольца" при интенсивной автоэлектронной эмиссии и возможности его практического использования.

4.4. Практическое использование АЭК на основе ТРГ.

Краткие выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Эмиссионные свойства и структура поверхности терморасширенного графита»

Актуальность темы

Первые исследования возможности использования углеродных материалов в качестве автокатодов были проведены около 35 лет назад [1 ]. Они состояли в изучении автоэмиссионных свойств углеродных волокон. Последующие исследования показали перспективность автоэлектронных катодов (АЭК) из углеродных волокон материалов для работы в условиях высокого технического вакуума (Ю^-КГ7 Торр). В последующие два десятилетия углеродные материалы начали широко использоваться для разработки автоэмиссионных катодов. В качестве АЭК были опробованы различные типы углеродных волокон [2,3], пиролитические графиты [4], мелкопористые графиты [5] и другие углеродные материалы [6]. Практически сразу с момента обнаружения нанотрубок в 1991 году [7] было выявлено [8,9], что они обладают уникальными эмиссионными свойствами. Автокатоды на их основе получили широкое распространение [10,11,12]. Таким образом, к настоящему времени исследован достаточно широкий спектр углеродных материалов для использования в качестве автокатодов.

На основе углеродных АЭК были разработаны и созданы катодные узлы и электронные пушки для различных приборов электронной техники [13,14]. В последнее время ведутся интенсивные разработки плоских источников света и плоских дисплейных экранов [15]. Для таких приборов необходимы плоские автокатоды с большой площадью рабочей поверхности (от нескольких кв. см до нескольких десятков, а то и сотен кв. см). Несмотря на то, что многие углеродные материалы хорошо подходят на роль АЭК, изготовление на их основе подобного катода представляет большие трудности. Один из путей решения этой проблемы — приготовление порошков из углеродных волокон, нанотрубок или других графитов с их последующим нанесением на поверхность катода с помощью различных методов: трафаретной печати (шелкографии), электрофореза, электрохимического осаждения, аэрозольного напыления и т.п. Однако, этому пути присущ ряд недостатков: добавление в порошок составов, обусловленных технологией нанесения, которые в технологическом цикле могут вступать в неконтролируемые химические реакции с углеродным порошком; отсутствие достаточной повторяемости геометрических параметров катодов на выходе; снижение эмиссионной способности углеродных материалов до значений ниже, чем у естественного графита, по причине отсутствия ориентированности частиц; и др.

Преодолеть вышеописанные проблемы можно, применив для изготовления АЭК новый материал свободный от этих недостатков. Задача диссертационной работы состоит в поиске такого материала. При этом он должен соответствовать технологическим требованиям, предъявляемым к вакуумным материалам и приборам, работающим при вакууме Ю^Торр; иметь микроструктуру поверхности, на которой происходило бы усиление поля; должен существовать технологичный способ формирования из этого материала катодов большой площади.

Диссертация посвящена изучению возможности применения нового, с точки зрения автоэмиссии, материала — терморасширенного графита для изготовления АЭК и изучению эмиссионных свойств нового материала.

Цель работы: Изучение возможности использования терморасширенного графита (ТРГ) в качестве материала для изготовления автокатодов; исследование возможности формирования эмиссионных центров на поверхности фольги ТРГ с помощью импульсного лазерного излучения; изучение структуры поверхности ТРГ катодов; изучение возможных путей улучшения автоэмиссионных свойств автокатодов на основе ТРГ. Таким образом, перед работой были поставлены следующие задачи:

1. Изучение эмиссионных свойств терморасширенного графита. i. Обзор литературных данных по углеродным материалам, используемым в автоэмиссии, и сравнительный анализ их эмиссионных характеристик. Изучение существующих типов терморасширенного графита. ii. Исследование возможных способов формирования эмиссионных центров на поверхности фольги ТРГ. Установление физических особенностей формирования с целью оптимизации параметров процесса изготовления катодов для улучшения стабильности и повторяемости эмиссионных характеристик. iii. Подготовка по результатам исследований технического задания на изготовление ТРГ фольги с оптимальными, с точки зрения автоэмиссии, параметрами. iv. Разработка теоретической модели формирования эмиссионного центра под действием лазерного излучения, и изучение возможности замены лазерного излучения на альтернативный способ концентрации энергии. v. Разработка методики сравнительных автоэмиссионных испытаний АЭК из различных углеродных материалов. Автоматизация измерительного стенда. vi. Исследование характеристик автокатодов из ТРГ.

2. Изучение возможности улучшения эмиссионных свойств терморасширенного графита при помощи плазменного травления и допирования щелочными металлами. i. Разработка модели разрушения эмиссионных центров под действием бомбардировки ионами остаточных газов. Изучение возможности использования ионов плазмы тлеющего разряда для имитации работы прибора в течение длительного времени, что необходимо при плазменной тренировке катодов и экспресс-испытаниях катодов на срок службы. ii. Разработка комплексной методики, позволяющей оценивать эффективность допирования, с целью снижения работы выхода электронов углеродных автокатодов. Изучение влияния допирования на эмиссионные характеристики катодов из ТРГ.

3. Изучение возможных областей применения катодов из терморасширенного графита и разработка прототипов на их основе. i. Определение предельно допустимых отбираемых токов с катодов на основе ТРГ и определение характерных напряженностей электрического поля, необходимых для работы катода. ii. Разработка конструкции пушки электронов с катодом из ТРГ, разработка конструкции катода для матричного дисплея и плоского источника света.

Научная новизна работы состоит в следующем:

В диссертации впервые исследованы эмиссионные свойства нового материала — терморасширенного графита. Впервые использован метод формирования эмиссионных центров на поверхности катода при помощи лазерного излучения. Использована методика комплексного исследования изменения работы выхода электронов в результате допирования материала катода барием с помощью атомно-силового и растрового электронного микроскопов. Применена методика экспресс-тренировки и экспресс-испытаний автокатодов путём их травления в плазме газового разряда. Предложена методика сравнения характеристик автокатодов, изготовленных из различных углеродных материалов.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1. Сформулированы требования к углеродным материалам, предлагаемым на роль автоэмиссионных катодов. Показано, что фольга из терморасширенного графита хорошо удовлетворяет данным требованиям.

2. Предложен способ формирования эмиссионных центров с помощью импульсного лазерного излучения. Разработана теоретическая модель, позволяющая оценивать размер эмиссионного центра, получаемого данным методом.

3. Опробован способ снижения работы выхода электронов автокатода из ТРГ посредством допирования барием. Благодаря снижению электронной работы выхода достигнуто двукратное уменьшение рабочего напряжения катода.

4. Предложена методика контроля результатов допирования с помощью атомно-силового и растрового электронного микроскопов. Она позволяет посредством изучения локального распределения работы выхода электронов и химических элементов по поверхности катода оценить общее изменение работы выхода катода. Результаты данной методики находятся в хорошем согласии сданными, полученными в ходе эмиссионных испытаний.

5. Опробован метод токовой тренировки автокатодов из ТРГ. Предложен метод экспресс-тренировки и экспресс-испытаний свойств долговременной стабильности, основанный на травлении автокатода в газовом разряде. В результате удалось повысить равномерность эмиссионных свойств катода вдоль поверхности и повысить стабильность автокатода во времени.

6. Рассмотрена возможность применимости теории автоэмиссии Фаулера-Нордгейма в случае многоэмиттерных автокатодов. Предложена методика, позволяющая на основе автоэмиссионных испытаний выявить причины деградации автокатодов.

7. Проведён анализ искажений вольт-амперных характеристик, которые могут быть вызваны недостатками измерительного оборудования, и предложены способы их коррекции. Разработан измерительный стенд и специализированное программное обеспечение, позволяющее полностью автоматизировать процесс выполнения измерения вольт-амперных характеристик и проведения долговременных экспериментов.

8. Предложена методика, позволяющая предсказать поведение автокатодов при произвольной передаточной характеристике цепи обратной связи схемы стабилизации эмиссионного тока. Разработанная методика позволяет получить наиболее полную информацию об автокатоде в процессе его работы, а также позволяет прогнозировать с достаточной точностью работу катода в течение длительного времени.

9. Предложена модель для объяснения появления яркого кольца, окружающего обычное эмиссионное изображение в процессе работы катода. Проведённые исследования показали, что эффект кольца может быть успешно использован при создании различных приборов, требующих равномерной засветки анода.

Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных результатов при разработке приборов эмиссионной электроники. Представляется возможным изготовление различных устройств, использующих в качестве источника электронов автокатоды из терморасширенного графита таких, как плоские источники света, матричные дисплейные экраны, а также возможно создание электронных пушек для различных приборов, в частности, для рентгеновских трубок.

Разработанная методика плазменной тренировки катодов может быть использована для улучшения эмиссионных характеристик различных катодов из углеродных материалов, как уже существующих, так и вновь разрабатываемых.

Методика сравнения автокатодов из различных углеродных материалов позволяет сравнивать катоды, сильно различающиеся по своим свойствам, подбирать оптимальные условия работы для конкретного типа катода и прогнозировать срок службы катода.

На основании результатов, изложенных в диссертации, получен патент на способ изготовления автокатода из терморасширенного графита. Результаты разработки катода на основе ТРГ 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: i. на International Vacuum Electron Sources Conference (Международная конференция по вакуумным источникам электронов),

Орландо, Флорида, США, 10-13 июля 2000 г. ii. на International Field Emission Symposium (Международный симпозиум по автоэмиссии), Берлин, Германия, 29 июля-3 августа 2001 г. iii. на International Vacuum Microelectronics Conference (Международная Конференция по Вакуумной Микроэлектронике), Девис, Калифорния, США, 12-16 августа 2001 г. iv. на The International Topical Meeting on Field Electron Emission from Carbon Materials (Международная встреча, посвященная автоэмиссии из углеродных материалов), Москва, Россия, 2-4 июля 2001 г. v. на 11th International Symposium on Intercalation Compounds (Международный симпозиум по интернированным компаундам), Москва, Россия, 27-31 мая 2001 г. vi. на International Vacuum Electron Sources Conference (Международная конференция по вакуумным источникам электронов),

Саратов, Россия, 15-19 июля 2002 г. vii. на 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. viii. на 12th International Symposium on Intercalation Compounds (Международный симпозиум по интеркалированным компаундам), Познан, Польша, 1-5 июня 2003 г. ix. на 16th International Vacuum Microelectronics Conference (Международная Конференция по Вакуумной Микроэлектронике),

Осака, Япония, 7-11 июля 2003 г. x. на VIII Internationals Conference "Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials"(8afl Международная конференция "Водородное материаловедение и химия углеродных материалов"),

Судак, Крым, Украина, 14-20 сентября 2003 г. xi. на Х-ом и Xl-ом межнациональных совещаниях «Радиационная физика твердого тела», Севастополь, 3-8 июля 2000 г, 25-30 июня 2001 г. xii. на Х-ой научно-технической конференции "Современное телевидение", Москва, 19-20 марта 2002 г. xiii.на 1-ой и 2-ой Международных конференциях «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», Москва, 17-19 октября 2002 г., 15-17 октября 2003 г. xiv.Ha Х-ой научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» Судак, Крым, Украина, Сентябрь 19-24, 2003 г. xv. на XLIl-ой — XLVI-ой Научных конференциях МФТИ «Современные проблемы фундаментальной и прикладной физики и математики», Москва-Долгопрудный: МФТИ. 1999-2003 гг. xvi.Ha IV Межвузовской научной школе молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине», Москва: МГУ. 17-18 ноября 2003г.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (из 118 наименований) и приложения. Диссертация изложена на 136 листах машинописного текста, включает 82 рисунка и 3 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Никольский, Константин Николаевич

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. В электронной промышленности возрастает интерес к автокатодам с большой площадью эмитирующей поверхности. Для изготовления таких катодов требуется поиск новых перспективных углеродных материалов. Сформулированы требования к углеродным материалам, предлагаемым на роль автоэмиссионных катодов. На основании изложенных требований для изготовления автокатодов предложено использовать фольгу из терморасширенного графита.

2. Проведены исследования структуры доступных графитовых фольг. На их основе для дальнейших экспериментов выбрана фольга, изготовленная из ТРГ на основе природного чешуйчатого графита Завальевского месторождения.

3. Предложен способ формирования эмиссионных центров на поверхности фольги ТРГ с помощью импульсного лазерного изучения. Разработана модель, описывающая процесс формирования центров. Проведена оптимизация процесса формирования эмиссионных центров. Технология получения эмиссионных центров на поверхности фольги ТРГ позволяет создавать плоские автокатоды различной площади от нескольких квадратных сантиметров до сотен квадратных сантиметров. Также возможно создавать автокатоды с различным рисунком эмитирующей поверхности. Осуществлён подбор оптимальных параметров фольги ТРГ. В результате наиболее подходящей была признана фольга с плотностью 1.7 г/смЗ толщиной 0.2 мм.

4. Проведены исследования эмиссионных свойств изготовленных катодов. Максимальный отбираемый ток с катода из массива кратеров в постоянном режиме и импульсном режимах равен соответственно 0.45 мкА и 4.5 мкА. При расстоянии анод-катод 450 мкм и рабочем токе 5 мкА средняя напряженность электрического поля, необходимая для работы катода, равна составляет 2 В/мкм. Долговременные испытания в течение 800 часов показали работоспособность данных автоэмиссионных катодов в течение длительного времени.

5. Рассмотрена возможность применимости теории автоэмиссии в случае многоэмиттерных автокатодов. Показано, как на основе автоэмиссионных испытаний выявить причины деградации автокатодов. Проведён анализ искажений вольт-амперных характеристик, которые могут быть вызваны недостатками измерительного оборудования. Предложены способы коррекции артефактов, возникающих при автоэмиссионных испытаниях. Разработан измерительный стенд и специализированное программное обеспечение, позволяющее полностью автоматизировать процесс измерения вольт-амперных характеристик и проведения долговременных экспериментов.

6. Предложена методика, позволяющая предсказать поведение автокатодов при произвольной передаточной характеристике цепи обратной связи схемы стабилизации эмиссионного тока. Разработанная методика позволяет получить наиболее полную информацию об автокатоде в процессе его работы, а также позволяет прогнозировать с достаточной точностью работу катода в течение длительного времени. Разработана методика сравнения АЭК из различных углеродных материалов, основанная на различии зависимостей скорости деградации автокатода от отбираемого с него тока.

7. Опробован способ снижения работы выхода электронов автокатода из ТРГ посредством допирования барием. В результате достигнуто снижение рабочего напряжения катода в два раза. Предложенная методика контроля результатов допирования с помощью АСМ и РЭМ позволяет посредством изучения локального распределения работы выхода и элементного состава оценить изменение работы выхода катода. Результаты данной методики находятся в хорошем согласии с данными, полученными в ходе эмиссионных испытаний.

8. Предложены методы экспресс-тренировки и экспресс-испытаний свойств долговременной стабильности, основанные на травлении автокатода в газовом разряде. Исследования влияния ионной бомбардировки на эмиссионные свойства катодов, изготовленных из ТРГ фольги, показали пригодность экспресс методов.

9. Предложена модель для объяснения появления яркого кольца, окружающего обычное эмиссионное изображение в процессе работы катода. Проведённые исследования показали, что эффект кольца может быть успешно использован при создании различных приборов, требующих равномерной засветки анода.

10. Обозначены перспективные области использования автокатодов на основе терморасширенного графита. Описаны изготовленные прототипы таких приборов. Отмечены пути их усовершенствования. Была продемонстрирована возможность создания экранного модуля на основе ТРГ катодов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Никольский, Константин Николаевич, 2004 год

1. F.S. Baker, A.R. Osbom, J. Williams, Field emission from carbon fibers: A new electron source. // Nature, 1972, vol. 239, p. 96

2. C. Lea, Field emission from carbon fibers II J.Phys. D 6 (1973) p.1105

3. Бондаренко Б.В., Селиверстов B.A., Шаховской, А.Г.,Шешин Е.П. Автоэлектронная эмиссия стеклоуглеродного волокна Радиотехника и электроника 32 (1987) N 2, с.395

4. Бондаренко Б.В., Ильин В.Н., Шешин ЕЛ. и др.

5. Эмиссионные характеристики автокатодов из пластин пирографита // Электронная техника, Сер. 1, Электроника СВЧ, 1988, N1, с. 34-38.

6. Суворов А.Л., Шешин Е.П., Простасенко В.В. и др.,

7. Микрошероховатые плоские автоэмиссионные катоды из графита, полученные радиационным способом //ЖТФ, 1996, Т.66, N7, с. 156-160.

8. S. Hosoki, Н. Okano, Field emission cathode of glassy carbon and method of preparation II Пат. 4143292 США, 313-336, 25.06.76.,7. lijima S., Herical microtubules of graphitic carbon II Nature, 1991, vol. 354, p. 56.

9. Kosakovskaja ZJa., Chemozatonskii L.A., Fedorov E.A. IIJETP Lett. 56 (1992) 26

10. Chemozatonskii L.A., Gulyaev Yu. V., Kosakovskaja Z.Ja., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F., Fedorov E.A., Val'chuk V.P., II Chem.Phys.Lett. 233 (1995) 63

11. Chemozatonskii LA., Kosakovskaja Z.Ja., Kiseiev A.N., Kiselev N.A. II Chem.Phys.Lett. 228 (1994) 94

12. A.G. RinzlerJ.H. Hafner, P. Nikolaev, L. Lou, S.J. Kim, D. Тотёпек, P. Nordlander, D.T. Colbert, R.E. Smalley, II Science, Vol. 269,15 Sep. 1995

13. Q.H. Wang, A.A. Setlur, J.M. Lauerhaas, J.Y. Dai, E.W. Seelig, R.P.H. Chang, И Appl. Phys. Lett., Vol. 72, No. 22, 1 June 1998

14. Бондаренко Б.В., Шешин Е.П., Щука A.A., Приборы и устройства электроннойтехники на основе автокатодов. — В кн.: Зарубежная электронная техника. — М.: ЦНИИ «Электроника», 1979, № 2, с. 3 -47

15. Бондаренко Б.В., Рыбаков Ю.Л., Шешин Е.П., Щука А.А., Автоэлектронные катоды и приборы на их основе. — Обзоры по электронной технике, сер. 4, «Электронные и газоразрядные приборы». — М.: ЦНИИ «Электроника», 1981, вып. 4, 58 с.

16. Shigeo Itoh, Current Status of Field Emission Display // ASET International Forum on1.w Power Displays, Shinagawa, July 21, 2000

17. Spencer P.L., Electron device with a sharp edged cathode // Pat. 3109123 (USA), 29.10.63

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

19. Improvements in field emission guns // Pat. 1426509 (England), 3.03.78

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

21. Christov A., Comparison of electron sources high-resolution Auger spectroscopy in an SEM // J.Appl.Phys., 1979, vol. 47, № 12, p. 5464 546621 . Crewe A. V., Scanning electron microscope // Pat. 3191028 (USA), 22.06.65

22. Crewe A. V., Electron microscope using field emission source // Surf.Sci., 1975, vol. 48, № 1, p. 152 160

23. C.A. Spindt, I. Brodie, L. Humphrey, E.R. Westerberg,

24. Physical properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones //J. Appl. Phys., vol. 47, No. 12, 5248-5263, 1976

25. M. Tanaka, Y. Nohara, K. Tamaura et.al. H Tech. Digest of Society for Information Display (SID)'99, 818 821, 1999

26. S. Itoh, ИI El СЕ Techical Report EID99, p 43-48, 1999

27. J.M. Kim, Y.W. Jin II Proc. Of Int. Displays Workshop (IDW) 99, p 793-796,1999

28. Шешин Е.П., Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов. — М.: Издательствао МФТИ, 2001. — 288 с.

29. F.S. Baker, A.R. Osborn, J.Williams, The carbon-fiber field emitter //J.Phys. D 7 (1974) p.2105

30. Hosoki S.,Okano H., Field emission cathode of glassy carbon and methode of preparation // (1979) Patent.USA No 4143292

31. Е.П. Шешин II Электронная техника, cep.4 (1988) N 2, с.58

32. S. Ergun in vol.3, W. Ruland in vol. 4, D.W. McKee in vol.4, V.J. Mimeault in vol.8, R.Bacon in vol.9, W.N.Reynold in vol.11

33. Chemistry and physics of carbon, Marcel Dekker, New Yok (1973)

34. Г.Б. Скрипченко, Структура углеродных волокон //Химические волокна (1991) N 3, с.26

35. Е. Braun, J.F. Smith, D.E. Sykes, Carbon fibers as field emitters // Vacuum 25 (1975) N 9/10, p.425

36. R. V. Lathman, D.A. Wilson, The energy spectrum of electrons field emitted from carbon fibre micropoint cathodes // J.Phys. D 16 (1983) p.445

37. Е.П. Шешин, В.И. Макуха, Ю.Л. Рыбаков, Эмиссионные свойства стержневых автокатодов из графита // Тезисы докладов 18 Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике, М.:Наука (1981) с.210

38. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, ЮЛ. Рыбаков, Е.П. Шешин, Автоэлектронная эмиссия стержневых графитовых катодов

39. В кн.: Физические явления в приборах электронной и лазерной техники, М.:МФТИ (1981) с.11

40. Б.В. Бондаренко, Ю.Л. Рыбаков, Е.П. Шешин, Автоэлекгронная эмиссия углеродного волокна II Радиотехника и электроника 27 (1982) N 8, с. 1593

41. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, Е.П. Шешин, Стабильность эмиссии и долговечность некоторых вариантов автокатодов

42. Радиотехника и электроника 28 (1983) N 8, с. 1649

43. Б.В. Бондаренко, В.И. Макуха, Е.П. Шешин, Автоэлектронные эмиттеры с развитой рабочей поверхностью

44. Электронная техника, сер. 1, "Электроника СВЧ" (1984) N 10, с.44

45. А.Ю. Черепанов, Влияние формовки на эмиссионные характеристики автокатодов из углеродных материалов

46. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Москва (1986) ДСП

47. Е.П. Шешин, Структура поверхности и эмиссионные свойства углеродных материалов II Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук, Москва (1995) ДСП

48. W.A. de Heer, A. Chitelain, D. Ugarte // Science 270 (1995) 1179

49. J.-M. Bonard, J.-P. Salvetat, T. Stdckli, W.A. de Heer, L. Forr6, A. Chitelain II Appl.Phys.Lett. 73 (1998) 918

50. R.D. Forrest, A. P. Burden, S.R.P. Silva, C. Emmenegger, L.K. Cheah, X. Shi, II Appl.Phys.Lett., Vol. 73, No. 25, 21 Dec. 1998

51. O.M. KUttel, O. Grfiening, C. Emmenegger, L. Schlapbach., //Appl. Phys. Lett., Vol. 73, No. 15,12 Oct. 1998

52. ChemozatonskiiL.A., Fedorov E.A., Kosakovskaja Z.Ja., Panov V.I., Savinov S.V. II JETP Lett. 57 (1993) 35

53. ChemozatonskiiL.A., Kosakovskaja Z.Ja., Gulyaev Yu.V., Sinitsyn N.I., Torgashov G.V., Zakharchenko Yu.F.,

54. И IVMC'95 Technical Digest (Portland, USA, 1995) 363

55. ChemozatonskiiL.A., Kosakovskaja Z.Ja., Gulyaev Yu.V., Sinitsyn N.I., Zakharchenko Yu.F., Torgashov G.V., II J.Vac.Sci.Tech. B14(3) (1996) 435

56. Y. Chen, S. Patel, Y. Ye, D.T. Shaw, L. Guo.

57. Appl. Phys. Lett., Vol. 73, No. 15,12 Oct. 1998

58. Y.Chan, Z. L. Wang, J. S. Yin, D. J. Johonson, and R. H. Prince, II Chem. Phys. Lett. 22,178 (1997)

59. K.X. Wang, X.W. Lin, V.P. Dravid, J.B. Ketterson, R.P.H. Chang, II Appl. Phys. Lett., Vol. 62, No. 1881, (1993)

60. Chung D.D.L., II J. Mater. Sci., 1987 (89), vol. 22, p. 4190 4198.

61. Mathuz R. S., Bahl D. P., Nagpal К S., II in 4th Baden-Baden Carbon Conferens, Ext. Abstr. Program, 1986, p. 499-501

62. Kang F., Leng Y., Zhang T.-Y., II Carbon, 1997, vol. 3, p. 1089

63. BergerD., Maire J., II J.Mater.Sci., Eng., 1997, vol. 31, p. 335

64. Tanaike O., Hoshino Y., Inagaki M., II Synth.Met., 1999, vol. 99, p. 100 110

65. Фиалков А. С., Малей Л. С., Некоторые аспекты технологии изготовления расширенного графита // в сб. Электроугольные и металлокерамические изделия для электротехники, М., Энергоатомиздат, 1985, с. 65—72 (Научные труды ВНИИЭИ)

66. Anderson S. Н., Chung D. D. L, // Carbon, 1984, vol. 22, 253—263

67. Тительман Г. И., БочкисД. М., Горажанкин Э. В., Печкин С. В., Орешкина Е. А., Попова Е. П., Зайцева И. П., Квачева Л. Д., Исаев Ю. В., Новиков Ю. И., Вольпин М. Е., Авт. свид. СССР 1657473, 1991

68. Фиалков А. С., Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе // М. Аспент Пресс, 1997, 717 с.

69. Lee Cheol Jin, Park Jeunghee, Han Seungwu, Ihm Jisoon, Growth and field emission of carbon nanotubes on sodalime glass at 550°C using thermal chemical vapor deposition // Chemical Physics Letters 337, (2001) 398-402

70. Kim Jong Min, Choi Won Bong, Lee Nae Sung, Jung Jae Eun, Field emission from carbon nanotubes for displays

71. Diamond and Related Materials 9, (2000) 1184-1189

72. Chen Kuei-Hsien, Wu J- J., Chen L. С., Wen C. Y., Kichambare P. D., TamtairF. G., Kuo P. F„ Chang S. W., Chen Y. P.,

73. Comparative studies on field emission properties of carbon-based materials // Diamond and Related Materials 9, (2000) 1249-1256

74. Shim Jae Yeob, Baik Hong Ко о, Effect of non-diamond carbon etching on the field emission property of highly sp2 bonded nanocrystalline diamond films

75. Diamond and Related Materials 10, (2001) 847-851

76. Chung Suk Jae, Urn Sung Hoon, Jang Jin, Field emission from carbon nanotubes grown by layer-by-layer deposition method using plasma chemical vapor deposition // Thin Solid Films 383, (2001) 73-77

77. Mao Dong-Sheng, Li W., Wang X/, Liu Xianghuai, Li Q., Xu Jingfang,

78. Effect of annealing on electron field emission properties of hydrogen-free amorphous carbon films // Diamond and Related Materials 9, (2000) 1876-1880

79. Chi-Lin, Chen Chau-Shu, Lue Juh-Tzeng Field emission characteristic studies of chemical vapor deposited diamond films // Solid-State Electronics 44, (2000) 1733-1741

80. Shih Chuan-Feng, Liu Kuo-Shung, Lin l.-Nan Effect of nitrogen doping on the electron field emission properties of chemical vapor deposited diamond films

81. Diamond and Related Materials 9, (2000) 1591-1599

82. Lee Cheol Jin, Park Jeunghee, Kang Seung-Youl, Lee Jin Ho,

83. Growth and field electron emission of vertically aligned multiwalled carbon nanotubes // Chemical Physics Letters 326, (2000) 175-180

84. Peng X. L, Field-emission characteristics of chemical vapor deposition-diamond films II Thin Solid Films 370, (2000) 63-69

85. Lue Juh-Tzeng, Chen Sheng-Yuan, Chen Chi-Ling, Lin Mei-Chung, Field emission studies of diamond-like films grown by RFCVD

86. Journal of Non-Crystalline Solids 265, (2000) 230-237

87. Shim Jae Yeob, Chi Eung Joon, Baik Hong Koo, Song Kie Moon,

88. Field emission characteristic of diamond films grown by electron assisted chemical vapor deposition // Thin Solid Films 355-356, (1999) 223-228

89. Mao Dong-Sheng, Zhao J., Li W., Chen Z. Y., Wang Xi, Liu Xianghuai, Li Q., Xu Jingfang, Zhu Y.K., Fan Z„ Zhou J. Y., Electron field emission from nitrogen-containing diamond-like carbon films deposited by filtered arc deposition

90. Materials Letters 41, (1999) 117-121

91. Weber A., Hoffmann U., Klages C.-P,

92. Carbon based thin film cathodes for field emission displays // Journal of Vacuum Science and Technology A 16, 3 (1998) 919-921

93. Mammana V. P., Degasperi F. Т., Monteiro O. R., VuoloJ. H., Salvadori M. C., Brown I. G., New field-emission device with improved vacuum features

94. Journal of Vacuum Science and Technology A 18, 4 (2000) 1818-1822

95. Kwo Jon-Lian, Tsou С. C., Yokoyama Meiso, Lin l.-Nan, Chuang Feng-Yu, Wang Wen-Chun, Lee Chen-Chung, Field emission characteristics of carbon nanotube emitters syntesized by arc discharge

96. Journal of Vacuum Science and Technology В 19, 1 (2001) 23-26

97. Alexandrou I., Baxendale M., Rupesinghe N.L., Amaratunga G.A.J., Kiely C.J., Field emission properties of nanocomposite carbon nitride films

98. Journal of Vacuum Science and Technology В 18, 6 (2000) 2698-2703

99. Kwo Jon-Lian, Yokoyama Meiso, Chuang Feng-Yu, Lin l.-Nan, Lee Chen-Chung Numerical indicator field emission display using carbon nanotubes as emitters

100. Journal of Vacuum Science and Technology В 19, 3 (2001) 1023-1025

101. Park Kyung Ho, Lee Kyung Moon, Choi Seungho, Lee Soonil, Koh Ken Ha,

102. Field electron emission from patterned nanostructured carbon films on sodalime glass substrates

103. Journal of Vacuum Science and Technology В 19, 3 (2001) 946-949

104. Cho Young-Rae, Lee Jin Ho, Jung Moon-Youn, Song Yoon-Ho, Kang Seung-Youl, Cho Kyoung Ik, Hwang Chi-Sun,

105. Patterning technology of carbon nanotubes for field emission displays // Journal of Vacuum Science and Technology В 19, 3 (2001) 1012-1015

106. Yu J., Zhang Q„ Ahn J., Yoon S. F., Rusli, Li Y. J.,. Gan В., Chew K.,

107. Synthesis of carbon nanoparticles by microwave plasma chemical vapor deposition and their field emission properties

108. Journal of Materials Science Letters 21 (2002) 543-545

109. Jung Yeon Sik, Jeon Duk Young, Surface structure and field emission property of carbon nanotubes grown by radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition //Applied Surface Science 193 (2002) 129-137

110. Wang Y.H., Lin J., Huan C.H.A., Macroscopic field emission properties of aligned carbon nanotubes array and randomly oriented carbon nanotubes layer // Thin Solid Films 405 (2002 ) 243-247

111. Yamamoto Akira, Tsutsumoto Takahiro, Field emission from carbon films deposited on stainless steel substrate

112. Diamond and Related Materials 11 (2002) 784-787

113. Milne W.I., Hie A., CuiJ.B., Ferrari A., Robertson J., Field emission from nano-cluster carbon films // Diamond and Related Materials 10 (2001) 260-264

114. Lee N.S., Chung D.S., Han I. Т., Kang J.H., Choi Y.S., Kim H Y., Park S.H., Jin Y. W., Yi W.K., Yun M.J., Jung J.E., Lee C.J., You J.H., Jo S.H., Lee C.G., Kim J.M., Application of carbon nanotubes to field emission displays

115. Diamond and Related Materials 10 (2001) 265-270

116. Nakayama Yoshikazu, Akita Seiji, Field-emission device with carbon nanotubes for a flat panel display // Synthetic Metals 117 (2001) 207-210

117. Physica В 323 (2002) 171-173

118. Sohn Jung Inn, Lee Seonghoon, Song Yoon-Ho, Choi Sung-Yool, Cho Kyoung-lk, Nam Kee-Soo, Patterned selective growth of carbon nanotubes and large field emission from vertically well-aligned carbon nanotube field emitter arrays

119. Applied Physics Letters 78, 7 (2001) 901-903

120. Yu J., Wang E. G., BaiX. D., Electron field emission from carbon nanoparticles prepared by microwave-plasma chemical-vapor deposition

121. Applied Physics Letters 78,15 (2001) 2226-2228

122. Murakami Hirohiko, Hirakawa Masaaki, Tanaka Chiaki, Yamakawa Hiroyuki, Field emission from well-aligned, patterned, carbon nanotube emitters

123. Applied Physics Letters 78,13 (2001) 1776-1778

124. Fowler R.H., Nordheim L.W. II Proc. Roy. Soc., 1928, V. A119, p. 173.

125. Murphy E.L., GoodRH. Jr. II Phys. Rev., 1950, V. 80, p. 887.

126. R.G. Forbes, II J. Vac. Sci. Technol. В 17,1999, 534

127. R.G. Forbes, II J. Vac. Sci. Technol. В 17,1999, 526

128. J.-M. Bonard, J.-P. Salvetat, T. Stockli, L. Forro and A. Chatelain, II Appl. Phys. Lett. 69, p. 245, 2000

129. A. Bobkov, E. Davidov, S. Zaitsev, A.V. Karpov, M.A. Kozodaev, I.N. Nikolaeva, M.O. Popov, E.N. Skorokhodov, A.L. Suvorov, Yu.N. Cheblukov,

130. J. Vac. Sci. Technol. В 19, p. 32, 2000

131. W. Zhu, G.Koshanski, Jin Sungho, C. Bower, O. Zhou, II Appl Phys. Lett. 75, p. 873,1999.

132. В.П. Верейко, M.H. Либенсон, A.M. Мелючее и др., Лазерная технология // Электроника, 1970, Вып. 68(137) С. 114

133. Лазеры в технологии. Под ред. М.Ф. Стельмаха. // М., Энергия, 1975

134. Ю.В. Полежаев, Ф.Б. Юревич, //Тепловая защита., М., 1975

135. С. Makovicka, G. Gartner, A. Hardt, W. Hermann, D.U. Wiechert, Impregnated cathode surface investigations by SFM/STM and SEM/EDX //Appl. Surf. Science 111 (1997) 70-75

136. A.S. Baturin, K.N. Nikolski, E.P. Sheshin, et.all, Alkali and rare earth metal doping of carbon materials to improve their field emission properties

137. Technical digest, IVESC 2000, P-52.

138. Volta A., Ostwald's Klassiker// Galvanismus und Entdeckung des Saulenapparate. (1795), №118

139. V.D. Frolov, A.V. Karabutov, S.M. Pimenov, V.I. Konov,

140. Electronic properties of the emission sites of low-field emitting diamond films // Diamond and Related Materials 9 (2000) 1196-1200.

141. C. Makovicka, G. Gartner, A. Hardt, W. Hermann, D.U. Wiechert, Impregnated cathode surface investigations by SFM/STM and SEM/EDX II Applied Surface Science 111 (1997) 70-75.

142. Б.М. Смирнов, Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме IIМ.: Атомиздат, 1968, 363 с

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

144. Dyke W.P., Trolan J.K., Martin E.E., BarbourJ.P.

145. Phys. Rev. 1953. —V. 91. — N 5. — p. 1043-1053.

146. Сокольская ИЛ, Фурсей Г.Н. II РиЭ. 1962. — Т. 7. — № 9. С. 1474-1483.

147. Сокольская ИЛ, Фурсей Г.Н. II РиЭ. 1962. — Т. 7. — № 9. С. 1484-1494.

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

149. Фурсей Г.Н. IIЖГФ. 1964.—Т. 34 — В. 7, —№9, —С. 1310-1315.

150. Батраков А.В., Проскуровский Д.И. II Письма в ЖГФ. 1999. — Т. 25. — В. 11. — С. 57.

151. M.Yu. Leshukov, A.S. Baturin, N.N. Chadaev, E.P. Sheshin, Characterizations of light sources with carbon fiber cathodes //Appl. Surf. Science 215 (2003) 260-264

152. Y. Gotoh, H. Tsuji, J. Ishukawa, Empirical relation between slope and intercept of Fowler-Nordheim plot for deposited field emitters: Seppen-Katamuki chart for estimation of field emitters // Tech. Digest IVESC, 2000, p. B5

153. M. Watanabe, К. Tanaka, O. Nishikawa, T. Yamaguchi, N. Choi, H. Tokumoto, Study of the field emission characteristics of carbon with the scanning atom probe, // Tech. Digest IVESC, 2000, p. F3

154. R.G. Forbes, Referring the application of Fowler-Nordheim theory, // Ultramicroscopy 79 (1999) 11-23