Исследование автоэлектронной эмиссии массивов из ориентированных углеродных нанотруб тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.04, кандидат физико-математических наук Гусельников, Артем Владимирович

• Гусельников, Артем Владимирович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Гусельников, Артем Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1Л Электронная эмиссия углеродных нанотруб.

1.1.1 Принцип работы автоэлектронных катодов на основе углеродных нанотруб.

1.1.2 Механизм полевой эмиссии углеродных нанотруб.

1.1.3 Материалы для полевых катодов на основе углерода.

1.1.4 Характеризация катодов из углеродных нанотруб.

1.1.5 Исследование факторов, влияющих на автоэлектронную эмиссию.

1.2 Использование углеродных нанотруб для создания плоских дисплеев и рентгеновской трубки.

1.2.1. Использование углеродных нанотруб в полевых катодах дисплеев и люминещентных ламп.

1.2.2. Использование углеродных нанотруб в полевых катодах для рентгеновских трубок.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ УСТАНОВКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

АВТОЭМИССИОННЫХ СВОЙСТВ УГЛЕРОДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ.

2Л. Конструкция установки.

2.1.1. Вакуумная система.

2.1.2. Система управления и регистрации.

2.2 Методика проведения измерений вольтамперных характеристик.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОЭМИССИОННЫХ СВОЙСТВ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОМАТЕРИАЛОВ.

3.1. Электронная структура и автоэмиссионные свойства отожженных наноалмазов.

3.2. Автоэмиссионные свойства исходного и очищенного углеродного материала, содержащего однослойные нанотрубы.

3.3. Автоэмиссионные свойства азотсодержащих углеродных нанотруб.

3.4. Автоэмиссионные свойства массивов ориентированных азотсодержащих углеродных нанотруб.

3.5. Ион - электронная эмиссия углеродных нанотруб.

3.5.1. Принципиальная схема одновременной регистрации ионной и электронной автоэмиссии.

3.5.2. Результаты измерений с использованием сплошного анода.

3.5.3. Результаты измерений с использованием сетчатого анода.

3.5.4. Механизм формирования ионного тока.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИМЕНИМОСТИ КАТОДОВ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБ ДЛЯ ПАНЕЛЬНЫХ ЛАМП И РЕНТГЕНОВСКИХ ТРУБОК.

4.1. Исследование однородности светимости и стабильности панельных сборок с катодами из разных типов углеродных нанотруб.

4.1.1. Модернизация измерительной системы для исследования светимости панелей.

4.1.2. Исследование вольтамперных характеристик катодов из ориентированных нанотруб и светимости панельных сборок.

4.2. Создание макетных прототипов рентгеновской трубки.

4.2.1. Использование катода из углеродных нанотруб для возбуждения ультрамягкой рентгеновской эмиссии.

4.2.2. Регистрация рентгеновского излучения полевых катодов на основе углеродных нанотруб.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование автоэлектронной эмиссии массивов из ориентированных углеродных нанотруб»

Актуальность темы. Параметры автоэлектронной эмиссии углеродных нанотруб выгодно отличаются от параметров, характерных для традиционных катодов, очень низкими значениями пороговых напряжений и высокой плотностью тока, способного протекать через индивидуальные нанотрубы. Сочетание этих свойств с микроразмерами нанотруб и возможностью контроля их распределения на поверхности катода создает предпосылки использования катодов из углеродных нанотруб в различных устройствах вакуумной наноэлектроники. Преимущество углеродных нанотруб перед металлическими эмитерами также заключается в высокой механической прочности нанотруб при заданных величинах аспектного отношения (отношение длины к диаметру), термической и химической стабильности. Использование эмиттеров на основе углеродных нанотруб вместо традиционных металлических подогревных катодов позволит принципиально улучшить функциональные и эксплуатационные характеристики электровакуумных приборов. В последние годы проводятся систематические исследования возможности использования углеродных нанотруб в качестве высокоэффективных полевых катодов для плоских источников света большой площади и высокой яркости. Разработка методов синтеза пленок из ориентированных перпендикулярно поверхности углеродных нанотруб позволяет надеяться на создание новых типов полевых катодов. Другой важной областью применения катодов из ориентированных углеродных нанотруб является разработка миниатюрных рентгеновских источников. Потребность в эффективных источниках рентгеновского излучения велика для медицины, приборостроения и для новых систем безопасности. Однако исследование автоэмиссии нанотруб выявило ряд проблем, ограничивающих их практическое использование, в частности, низкую стабильность автоэмиссионных свойств, зависимость параметров автоэлектронной эмиссии от параметров синтеза и влияние давления и состава остаточного газа. Исследование природы возникших проблем и поиск возможных путей их решения является актуальной задачей.

Автоэмиссионные свойства катодов зависят от их текстуры, состава и морфологии нанотруб. Важной особенностью углеродных наноматериалов является возможность их химической модификации и создание композитных наноструктур. Контроль структуры и состава углеродных нанотруб создает возможность создания катодов с заданными автоэмиссионными параметрами. Для этого необходимо определить, как структурные параметры модифицированных углеродных нанотруб влияют на их автоэмиссионные свойства, и исследовать возможность их варьирования для улучшения функциональных свойств полевых катодов.

Целью работы является исследование влияния структуры и состава углеродных нанотруб на их автоэмиссионные характеристики и изучение возможности использования катодов из углеродных нанотруб для создания плоских панельных ламп и для миниатюрных рентгеновских трубок.

Достижение поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-создать вакуумную установку исследования автоэмиссионных свойств наноматериалов;

-разработать методики измерения автоэмиссионных характеристик порошковых и пленочных углеродных наноматериалов;

-провести сравнительное исследование вольтамперных характеристик разных типов углеродных наноматериалов;

-определить влияние адсорбции остаточных газов на механизм автоэлектронной эмиссии;

-исследовать однородность и стабильность электронной эмиссии массивов ориентированных углеродных нанотруб;

-применить углеродные нанотрубы для возбуждения рентгеновского излучения в лабораторном рентгеновском спектрометре.

Научная иовизна работы:

-На примере исследования продуктов отжига ультрадисперсных наноалмазов, полученных при разных температурах, установлена взаимосвязь между электронным состоянием поверхности наночастиц и параметрами автоэмиссии.

-Изучено влияние химической обработки однослойных углеродных нанотруб на гистерезис вольтамперных характеристик полевой эмиссии.

-Экспериментально показано, что порог появления эмиссионного тока может быть понижен при допировании углеродных нанотруб азотом и при их вертикальной ориентации относительно поверхности катода.

-Впервые измерен ионный ток, сопровождающий автоэлектронную эмиссию. Показано, что природа его появления связана с автоионизацией молекул, сорбированных на кончиках нанотруб.

Практическая значимость работы.

Полученные в ходе выполнения работы результаты позволяют выработать рекомендации по синтезу более эффективных полевых катодов на основе ориентированных углеродных нанотруб для применения в плоских панельных лампах и рентгеновских трубках.

На защиту выносятся: -Методики измерения автоэмиссионных характеристик углеродных наноматериалов, включая вольтамперные зависимости при разных расстояниях между катодом и анодом, измерение ионного тока, определение пространственной однородности распределения автоэмиссионных центров и стабильности эмиссионного тока.

-Результаты исследования автоэмиссионных характеристик углеродных наноматериалов, включая луковичный углерод, однослойные и многослойные углеродные нанотрубы, нанотрубы допированные азотом, массивы ориентированных нанотруб.

-Результаты измерения ионного тока, сопровождающего автоэлектронную эмиссию для однослойных и многослойных азотсодержащих углеродных нанотруб. -Результаты исследования однородности и стабильности светимости катодов ориентированных углеродных нанотруб различной структуры. -Результаты исследования возможности применения катодов из ориентированных углеродных нанотруб для изготовления рентгеновских трубок

Личный вклад автора. Авторский вклад заключался в разработке и создании установки для измерения автоэмиссионных характеристик углеродных материалов, разработке методик измерения порошковых и пленочных образцов, регистрации гистерезиса вольтамперных зависимостей и ионного тока. Соискатель участвовал в определении задач исследования и обсуждении результатов измерений.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах: СО РАН-УрО РАН «Термодинамика и неорганические материалы», (2001 г., Новосибирск); XIX Всероссийская научная школа-семинар «Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь» (2007 г., г. Ижевск). Конференциях: I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Материалы и технологии XXI века» (2000 г. Бийск); III Национальная конференция по применению Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для исследования материалов (Москва 2001). Международных конференциях: "Fullerenes and Atomic Clusters" 5th Biennial International Workshop in Russia, IWFAC 2001 St.Petersburg, Russia); 3rd Annual Siberian Russian Workshop on Electron Devices and Materials Proceedings, (Erlagol,

Altai, 2002); X АРАМ Topical Seminar and III Conference "Materials of Siberia" "Nanoscience and technology" (2003, Novosibirsk, Russia).

Публикации. Основные результаты исследования, проведенного соискателем, изложены в 8 статьях и 8 тезисах конференций.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 147 страницах, включая 70 рисунков и 3 таблицы. Работа состоит из введения, литературного обзора (гл. 1), экспериментальной части, выводов и цитируемой литературы (137 наименований).

Заключение диссертации по теме «Физическая химия», Гусельников, Артем Владимирович

выводы

Разработан набор методик измерения автоэмиссионных свойств углеродных наноматериалов на универсальной вакуумной установке, включая вольтамперные характеристики (пороговые напряжения, форма кривой и гистерезис); ионный ток; визуализацию пространственного распределения автоэмиссионных центров; измерения интенсивности и угловой зависимости рентгеновского излучения вызванного электронами полевого катода. Исследование вольтамперных характеристик углеродных наноматериалов выявили: на примере луковичного углерода зависимость порогового поля от электронного состояния поверхности наночастиц; улучшение автоэмиссиониых свойств нанотруб при допировании азотом; пленки ориентированных перпендикулярно поверхности углеродных нанотруб обладают более эффективными автоэмиссионными свойствами. На основе измерений ионного тока, сопровождающего процесс автоэлектронной эмиссии, обнаружен процесс сорбции-десорбции молекул остаточного газа на кончиках нанотруб, приводящий к гистерезису ВАХ при низких напряженностях электрического поля.

Исследование зависимости светимости панельной сборки из полевых катодов ориентированных перпендикулярно поверхности углеродных нанотруб показали, что наиболее эффективными и стабильными являются катоды, изготовленные из азотсодержащих нанотруб длиной не менее 100 мкм. Оптимальное межэлектродное расстояние составляет 1000 мкм. Продемонстрирована возможность использования полевых катодов из объемных образцов многослойных и однослойных углеродных нанотруб для измерения рентгеновских спектров на спектрометре «Стеарат». Измерения спектров веществ, перенесенных в процессе эксплуатации катодов ОСУНТ, нанотрубы, оторвавшиеся от электрического поля.

МСУНТ, показали, что это короткие поверхности катода под действием

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Гусельников, Артем Владимирович, 2008 год

1. Baker F.S., Osnorn A.R., Williams J. Field Emission from Carbon Fibres: A New Electron Source. // Nature. 1972. - 239. - P. 96-97.

2. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. // Nature. 1991. - 354. - P. 5658.

3. Rinzler A. G., Hafner J. H., Nikolaev P., Nordlander P., Colbert D. Т., Smalley R. E., Lou L., Kim S. G., Tomanek D. Unraveling Nanotubes: Field Emission from an Atomic Wire. // Science. 1995. - 269. - P. 1550-1553.

4. De Heer W. A., Chatelain A., Ugarte D. A Carbon, Nanotube Field-Emission Electron Source. // Science. 1995. -270. - P. 1179-1180.

5. 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. Electron field emission from nanofilament carbon films. // Chem. Phys. Lett. 1995. - 233. -P. 63-68.

6. Xu N.S., Huq S. E. Novel cold cathode materials and applications. // Mater. Sci. Eng. 2005. - 48. - P. 47-189.

7. Cheng Y., Zhou О. Electron field emission from carbon nanotubes. // C. R. Physique. 2003. - 4. - P. 1021-1033.

8. Bonard J.-M., Kind H., Stockli Т., Nilsson L.-O. Field emission from carbon nanotubes: the first five years. // Solid-State Electronics. 2001. -45. - P. 893-914.

9. Paradise M., Goswami Т. Carbon nanotubes Production and industrial applications. // Materials and Design. - 2007. - 28. - P. 1477-1489.

10. Елецкий A.B. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства. // Успехи Физических Наук. 2002. - 172. - С. 401-438.

11. Edgcombe С J., Valdre U. Microscopy and computational modelling to elucidate the enhancement factor for field electron emitters. // J. Microscopy. 2001. - 203. - P. 188-194.

12. Shang X. F., Wang M., Qu S., Ma Y. P., Tan M. Q., Xu Y. В., Li Z. H. A model calculation of the tip field distribution for a single carbon nanotube. // J. Appl. Phys. 2007. - 102. - P. 054301.

13. Zhao J., Han J., Lu J.P. Work functions of pristine and alkali-metal intercalated carbon nanotubes and bundles. // Phys. Rev. B. 2002. - 65. - P. 193401.

14. Chen C.-W., Lee M.-H., Clark S.J. Field penetration induced charge redistribution effects on the field emission properties of carbon nanotubes—a first-principle study. //Appl. Surf. Sci. 2004. - 228. - P. 143-150.

15. Kim C., Seo K., Kim В., Park N. Choi Y.-S., Park K.-A., Lee Y.-H. Tip-fiinctionalized carbon nanotubes under electric fields. // Phys. Rev. B. 2003. — 68. -P. 115403.

16. Doytcheva M., Kaiser M., Verheijen M. A., Reyes-Reyes M., Terrones M., de Jonge N. Electron emission from individual nitrogen-doped multi-walled carbon nanotubes. // Chem. Phys. Lett. 2004. - 396. - P. 126-130.

17. Charlier J.-C., Terrones M., Baxendale M., Meunier V., Zacharia Т., Rupesinghe N.L., Hsu W.K., Grobert N., Terrones H., Amaratunga G.A.J. Enhanced electron field emission in B-doped carbon nanotubes. // Nanoletters. 2002. - 2. - P. 1191 -1195.

18. Chen Y., Shaw D.T., Guo L. Field emission of different oriented carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 2000. - 76. - P. 2469-2471.

19. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Th., de Heer W. A., Forro L., Chatelain A. Field emission from single-wall carbon nanotube films. // Appl. Phys. Lett. 1998. -73.-P. 918-920.

20. Collins Ph. G., Zettl A. Unique characteristics of cold cathode carbon-nanotube-matrix field emitters. // Phys. Rev. B. 1997. - 55. - P. 9391-9399.

21. Wang Y.Y., Gupta S., Liang M., Nemanich R. J. Increased field-emission site density from regrown carbon nanotube films. // J. Appl. Phys. 2005. - 97. - P. 104309.

22. Sheng L.M., Liu M., Liu P., Wei Y., Liu L., Fan S.S. Field emission from self-assembly structure of carbon-nanotube films. // Appl. Surf. Sci. 2005. - 250. - P. 9-13.

23. Chen Y., Sun Z., Chen J., Xu N.S., Tay B.K. Field emission properties from aligned carbon nanotube films with tetrahedral amorphous carbon coating. // Diam. Rel. Mat.-2006,- 15.-P. 1462-1466.

24. Симонов C.B., Суздальцев С.Ю., Яфаров P.K. // Влияние легирующей примеси на электронные свойства поверхности углеродных пленок. ЖТФ Т. 2002. -28. -14. - С.54-58.

25. Zeng В., Xiong G., Chen S., Wang W.Z., Wang D.Z., Ren Z.F. Enhancement of field emission of aligned carbon nanotubes by thermal oxidation. // Appl. Phys. Lett. -2006.- 89.-P. 223119.

26. Wei W., Jiang K., Wei Y, Liu P., Liu K., Zhang L., Li Q., Fan S. LaB6 tip-modified multiwalled carbon nanotube as high quality field emission electron source. // Appl. Phys. Lett. 2006. - 89. - P. 203112.

27. Wadhawan A., Stallcup R.E., Perez J.M. Effects of Cs deposition on the field-emission properties of single-walled carbon-nanotube bundles. // Appl. Phys. Lett. -2001.-78.-P. 108-110.

28. На В., Lee C.-J. Electronic structure and field emission properties of in situ potassium-doped single-walled carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 99. -P. 023108.

29. Zhang J., Yang C., Wang Y., Feng Т., Yu W., Jiang J., Wang X., Liu X. Improvement of the field emission of carbon nanotubes by hafnium coating and annealing, // Nanotechnology. 2006. - 17. - P. 257-260.

30. Jiang J., Zhang J., Feng Т., Jiang В., Wang Y., Zhang F., Dai L., Wang X., Liu X., Zou S. Improved emission stability of HfC-coated carbon nanotubes field emitters. // Solid State Comm. 2005. - 135. - P. 390-393.

31. Chakrabarti S., Pan L., Tanaka H., Hokushin S., Nakayama Y. Stable field emission property of patterned MgO coated carbon nanotube arrays. // Jap. J. Appl. Phys. -2007.-46.-P. 4364-4369.

32. Gohel A., Chin K.C., Zhu Y.W., Sow C.H., Wee A.T.S. Field emission properties of N2 and Ar plasma-treated multi-wall carbon nanotubes. // Carbon. 2005. - 43. - P. 2530-2535.

33. Gadzuk J.W., Plummer E.W. Field Emission Energy Distribution (FEED). // Rev. Mod. Phys. 1973. - 45. - P. 487-548.

34. Saito Y., Hamaguchi K., Hata K., Tohji K., Kasuya A., Nishina Y., Uchida K., Tasaka Y., Ikazaki F., Yumura M. Field emission from carbon nanotubes; purified single-walled and multi-walled tubes. // Ultramicroscopy. 1998. - 73. - P. 1-6.

35. Fransen M.J., van Rooy Th.L., Kruit P. Field emission energy distributions from individual multiwalled carbon nanotubes. // Appl. Surf. Sci. 1999. - 146. - P. 312327.

36. Cao A.Y., Zhang X.F., Xiao X., Ding M.Q., Zhuang D.M., Xu C.L., Wei B.Q., Liang J., Wu D.H. Field emission behavior of aligned carbon nanoflber arrays. // Mater. Lett.-2001.-51.-P. 371-374.

37. Yoon S. W., Y. Kim Sh., Park J., Park Ch. J., Lee Ch. J. Electronic Structure and Field Emission of Multiwalled Carbon Nanotubes Depending on Growth Temperature. // J. Phys. Rev. B. 2005. - 109. - P. 20403-20406.

38. Jang H. S., Lee H.-R., Kim D.-H. Field emission properties of carbon nanotubes with different morphologies. // Thin Solid Films. 2006. - 500. - P. 124-122.

39. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Th., Forro L., Chatelain A. Field emission from carbon nanotubes: perspectives for applications and clues to the emission mechanism. // Appl. Phys. A. 1999. - 69. - P. 245-254.

40. Shyu Y.-M., Hong F. Ch.-N. Low-temperature growth and field emission of aligned carbon nanotubes by chemical vapor deposition. // Mater. Chem. Phys. 2001. - 72. -P. 223-227.

41. Sohn J. I., Lee S., Song Y.-H., Choi S.-Y., Cho K.-I., Nam K.-S. Large field emission current density from well-aligned carbon nanotube field emitter arrays. // Current Appl. Phys. 2001. - 1.-P. 61-65.

42. Bonard J.-M., Maier F., Stockli Th., Chatelain A., de Heer W. A., Salvetat J.-P., Forro L. Field emission properties of multiwalled carbon nanotubes. // Ultramicroscopy. 1998. - 73. - P. 7-15.

43. Choi Y. Ch., Shin Y. M., Bae D. J., Lim S. Ch., Lee Y. H., Lee B. S. Patterned growth and field emission properties of vertically aligned carbon nanotubes.// Diam. Relat. Mat. 2001. - 10. - P. 1457-1464.

44. Zeng В., Tian Sh., Yang Zh. Field electron emission from branched nanotubes film. //Appl. Surf. Sci. 2005. - 251. - P. 245-248.

45. Lovall D., Buss M., Graugnard E., Andres R. P., Reifenberger R. Electron emission and structural characterization of a rope of single-walled carbon nanotubes. // Phys. Rev. В.-2000.-61.-P. 5683-5681.

46. Saito Y., Tsujimoto Y., Koshio A., Kokai F. Field emission patterns from multiwall carbon nanotubes with a cone-shaped tip. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90. - P. 213108.

47. Xu D., Guo G., Gui L., Tang Y., Shi Z., Jin Zh., Gu Zh., Liu W., Li X., Zhang G. Controlling growth and field emission property of aligned carbon nanotubes on porous silicon substrates. // Appl. Phys. Lett. 1999. - 75. - P. 481-483.

48. Zhang J., Wang X., Yang W., Yu W., Feng Т., Li Q., Liu X., Yang Ch. Interaction between carbon nanotubes and substrate and its implication on field emission mechanism. // Carbon. 2006. - 44. - P. 418-422.

49. Nilsson L., Groening O., Emmenegger C., Kuettel O., Schaller E., Schlapbach L., Kind H., Bonard J-M., Kern K. Scanning field emission from patterned carbon nanotube films. // Appl. Phys. Lett. 2000. - 76. - P. 2071-2073.

50. Bonard J.-M., Weiss N., Kind H., Stockli Th., Forro L., Kern K., Chatelain A. Tuning the field emission properties of patterned carbon nanotube films. // Advanced Materials.-2001.- 13.-P. 184-188.

51. Jin F., Liu Y., Day Ch. M. Barium strontium oxide coated carbon nanotubes as field emitters. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90. - P. 143114.

52. Srivastava S. K., Vankar V.D., Rao D.V.S., Kumar V. Enhanced field emission characteristics of nitrogen-doped carbon nanotubes films grown by microwave plasma enhanced chemical vapor deposition process. // Thin Solid Films. 2006. -515.-P. 1851-1856.

53. Dean K. A., Chalamala B. R. The environmental stability of field emission from single-walled carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 1999. - 75. -P. 317-319.

54. Li J., Zheng W., Gu Ch., Jin Z., Zhao Y, Mei X., Mu Z., Dong Ch., Sun Ch. Field emission enhancement of amorphous carbon films by nitrogen-implantation. // Carbon. 2004. - 42. - P. 2309-3214.

55. Zhao J.G., Zhang Q., Zhang H., Yang G., Zhou O., Qin L.-Ch., Tang J. Field emission of electrons from a Cs-doped single carbon nanotube of known chiral indices. // Appl. Phys. Lett. 2006. - 89. - P. 263113.

56. Bonard M., Dean K. A., Coll B. F., Klinke C. Field Emission of Individual Carbon Nanotubes in the Scanning Electron Microscope. // J. Phys. Rev. Lett. 2002. - 89. -P. 197602.

57. De Jonge N., Allioux M., Doytcheva M., Kaiser M., Тео K.B.K., Lacerda R.G., Milne W.I. Characterization of the field emission properties of individual thin carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. 2004. - 85. - P. 1607-1609.

58. Гуляев Ю.В., Синицын Н.И., Торгашев Г.В., Чернозатонский Л.А., Косаковская З.Я., Захарченко Ю.Ф. Нанотрубные углеродные структуры -новый материал эмиссионной электроники. // Журн. микроэлектр. 1997. - 26. -С. 84-88.

59. Zhong D.Y., Zhang G.Y., Liu S., Sakurai Т., Wang E.G. Universal field-emission model for carbon nanotubes on a metal tip. // Appl. Phys. Lett. 2002. - 80. - P. 506-508.

60. Lou C., Zhang X., Lei W., Qi C. New method to fabricate field-emission cathode of carbon nanotubes. // Appl. Surf. Sci. 2005. - 251. - P. 254-257.

61. Jeong Т., Heo J., Lee J., Park S., Jin Y., Kim J. M., Oh Т., Park C., Yoo J.-B., Gong В., Lee N., Yu S.-G. Field emission from carbon nanotube emitters fabricated by the metal intermediation layer. // J. Appl. Phys. 2006. - 100. -P. 064308.

62. Qin Y., Ни M., Li H., Zhang Z., Zou Q. Preparation and field emission properties of carbon nanotubes cold cathode using melting Ag nano-particles as binder. // Appl. Surf. Sci. 2007. - 253. - P. 4021-4024.

63. J in С., Wang J., Wang M., Su J., Peng L.-M. In-situ studies of electron field emission of single carbon nanotubes inside the ТЕМ. // Carbon. 2005. - 43. - P. 1026-1031.

64. Kuzumaki Т., Horiike Y., Kizuka Т., Копа Т., Oshima С., Mitsuda Y. The dynamic observation of the field emission site of electrons on a carbon nanotube tip. // Diam. Rel. Mat. 2004. - 13. - P. 1907-1913.

65. Liang X.H., S.Z. Deng, Xu N.S., Chen Jun, Huang N.Y., She J.C. Noncatastrophic and catastrophic vacuum breakdowns of carbon nanotube film under direct current conditions. // J. Appl. Phys. -2007. 101. - P. 063309.

66. Pati R., Zhang Y., Nayak S.K., Ajayan P.M. Effect of H20 adsorption on electron transport in a carbon nanotube. // Appl. Phys. Lett. 2002. - 81. - P. 2638-2640.

67. Yeong K.S., Thong J.T.L. Effects of adsorbates on the field emission current from carbon nanotubes. // App. Surf. Sci. 2004. - 233. - P. 20-23.

68. Jo S.H., Tu Y, Huang Z.P., Carnahan D.L., Huang J.Y., Wang D.Z., Ren Z.F. Correlation of field emission and surface microstructure of vertically aligned carbon nanotubes. // Appl. Phys. Lett. -2004. 84. - P. 413-415.

69. Choi W.B., Chung D.S., Kang J.H., Kim H.Y., Jin Y.W., Han I.T., Lee Y.H., Jung J.E., Lee N.S., Park G.S., Kim J.M. Fully sealed, high-brightness carbon nanotube field-emission display. // Appl. Phys. Lett. 1999. - 75. - P. 3129-3131.

70. Saito Y., Hamaguchi K., Mizushima R., Uemura S., Nagasako Т., Yotani J., Shimojo T. Field emission from carbon nanotubes and its application to cathode ray tube lighting elements. // Appl. Surf. Sci. 1999. - 146. - P. 305-311.

71. Sugie H., Tanemura M., Filip V., Iwata K., Takahashi K., Okuyama F. Carbon nanotubes as electron source in an x-ray tube. // Appl. Phys. Lett. 2001. - 78. - P. 2578-2580.

72. Sugie H., Tanemura M., Filip V., Iwata K., Takahashi K., Okuyama F. Carbon nanotubes as electron source in an x-ray tube. // Appl. Phys. Lett. 2001. - 78. - P. 2578-2580.

73. Zhang J., Yang G., Cheng Y., Gao В., Qiu Q., Lee Y.Z., Lu J.P., Zhou O. Stationary scanning x-ray source based on carbon nanotube field emitters. // Appl. Phys. Lett. -2005.-86.-P. 184104.

74. Liu Z., Yang G., Lee Y.Z., Bordelon D., Lu J., Zhou O. Carbon nanotube based microfocus field emission x-ray source for microcomputed tomography. // Appl. Phys. Lett. 2006. - 89. - P. 103111.

75. Heo S.-H., Ihsan A., Cho S.-O. Transmission-type microfocus x-ray tube using carbon nanotube field emitters. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90. - P. 183109.

76. Zhang J. Cheng Y., Lee Y.Z., Gao В., Qiu Q., Lin W.L., Lalush D., Lu J.P., Zhou O. A nanotube-based field emission x-ray source for microcomputed tomography. // Rev. Sci. Instr. 2005. - 76. - P. 094301.

77. Liu Z., Zhang J., Yang G., Cheng Y., Zhou O., Lu J. Development of a carbon nanotube based microfocus x-ray tube with single focusing electrode. // Rev. Sci. Instr. 2006. - 77. - P. 54302.

78. Bower C.A., Gilchrist K.H., Piascik J.R., Stoner B.R., Natarajan S., Parker C.B., Wolter S.D., Glass J.T. On-chip electron-impact ion source using carbon nanotube field emitters. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90. - P. 124102.

79. Okawa Y., Kitamura S., Kawamoto S., Iseki Y., Hashimoto K., Noda E. An experimental study on carbon nanotube cathodes for electrodynamic tether propulsion. // Acta Astronautica. 2007. (doi:10.1016/j.actaastro.2006.12.017).

80. Purcell S.T., Vincent P., Journet C., Thien Vu. Binh. Tuning of Nanotube Mechanical Resonances by Electric Field Pulling. // Phys. Rev. Lett. 2002. - 89. -P.276103.

81. Purcell S.T., Vincent P., Journet C., Binh V.T. Hot Nanotubes: Stable Heating of Individual Multiwall Carbon Nanotubes to 2000 К Induced by the Field-Emission Current. // Phys. Rev. Lett. 2002. - 88. - P. 105502.

82. Bonard J.-M., Croci M., Conus F., Stockli Т., Chatelain A. Watching carbon nanotubes grow. // Appl. Phys. Lett. 2002. - 81. -P. 2836-2838.

83. Heo S.H., Ihsan A., Cho S.O. Transmission-type microfocus x-ray tube using carbon nanotube field emitters. // Appl. Phys. Lett. 2007. - 90. - P.183109.carbonaceous material produced in arc discharge. // Appl. Phys. A. 2001. - V.71. -4. -P.481-486.

84. Okotrub A.V., Bulusheva L.G., Gusel'nikov A.V., Kuznetsov V.L., Butenko Yu.V. Field-emission from products of nanodiamond annealing. // Carbon. 2004. - 42. -P.1099-1102.

85. Окотруб A.B., Булушева Л.Г., Гусельников A.B. Влияние очистки на электронную структуру и автоэмиссионные свойства углеродного материала, содержащего однослойные нанотрубы. // Журн. эксп. теорет. Физики. 2004. -Т.126. - 6. - С.1425-1434.

86. Okotrub А.V., Bulusheva L.G., Kuznetsov V.L., Gusel'nikov A.V., Chuvilin A.L. Electronic state of nanodiamond/graphite interfaces. // Appl. Phys. 2005. - V.81. -2. -P.393-398.

87. Okotrub A.V., Gusel'nikov A.V., Kudashov A.G., Bugakov I.V., Bulusheva L.G. Ion-electron emission from CNx nanotube cathode. // Phys. Stat. Sol. 2006. - В 243. -13. — P.3510-3513.

88. Okotrub A., Kudashov A., Gusel'nikov A., Bulusheva L. Structure and field electron emission characteristics of aligned carbon nanotubes. // Physics, Chemistry and Application of Nanostructures. 2007. - P. 585-588.

89. Кудашов А.Г., Куреня А.Г., Окотруб A.B., Гусельников А.В., Данилович B.C., Булушева Л.Г. Синтез и структура пленок углеродных нанотрубок, ориентированных перпендикулярно подложке. // ЖТФ. 2007. - Т.77. - 12. -Р.96-100.

90. Kuttel, O.M.; Groning, О.; Emmenegger, Ch.; Nilsson, L.; Maillard, E.; Diederich, L.; Schlapbach, L. Field emission from diamond, diamond-like and nanostructured carbon films // Carbon. 1999. - V.37. - P.745-752.

91. Robertson J. J. Mechanisms of Electron Field Emission from Diamond, Diamondlike Carbon and Nanostructured.// Vac.Sci.Technol. 1999. - 17(2). - P.659-665.

92. Forbes R.G. Low-Macroscopic-Field Electron Emission from Carbon Films and Other Electrically Nanostructured Heterogeneous Materials: Hypotheses About Emission Mechanism. // Solid-State Electronics. 2001. - 45. - P.779-808.

93. Kuznetsov, V.L.; Chuvilin, A.L.; Butenko, Yu.V.; Mal'kov, I.Yu.; Titov, V.M. Onion-like carbon from ultra-disperse diamond. // Chem. Phys. Lett. 1994. -V.222. - P.343-348.

94. Shenderova, O.A., Zhirnov V.V., Brenner D.W. Carbon Nanostructures // Critical Reviews in Solid State Materials Science 2002. - 27. - P.227-356.

95. Okotrub A.V., Bulusheva L.G., Kuznetsov V.L., V.Butenko Yu., Chuvilin A.L., Heggie M.I. X-ray emission studies of valence band of nanodiamonds annealed at different temperatures. // J.Phys.Chem.A 2001. - V.105. -P.9781-9787.

96. Rinzler A. G., Hafner J. H., Nikolaev P.et al. Unraveling Nanotubes: Field Emission from an Atomic Wire. // Science. 1995. - V.269. - 5230. - P. 1550-1553.

97. Zhou G., Duan W., Gu B. Dimensional effects on field emission properties of the body for single-walled carbon nanotube // Appl. Phys. Lett. 2001. - 79. - P.836.

98. Lovall D., Buss M., Graugnard E. et al. Electron emission and structural characterization of a rope of single-walled carbon nanotubes // Phys. Rev. 2000. -V.61. -P.5683-5691.

99. Окотруб А. В., Шевцов Ю. В., Насонова JI. И., Синяков Д. Е., Новосельцев О. А., Трубин С. В., Кравченко В. С., Мазалов JI. Н. Опытная установка для синтеза фуллеренов в электродуговом разряде // Приборы и техника эксперимента 1995. - 1. - С.193-196.

100. А. В. Окотруб, Ю. В. Шевцов, JI. И. Насонова, Д. Е. Синяков, A. JI. Чувилин, А. К. Гутаковский, JI. Н. Мазалов, Синтез монослойных замкнутых углеродных частиц в электродуговом разряде Неорган, материалы 32, №8, сс.974-978.

101. Collins P. G., Zettl A. Unique characteristics of cold cathode carbon-nanotube-matrix field emitters. // Phys. Rev. 1997. - 55. - P.9391-9399.

102. Zhou G., Duan W., Gu В., Kawazoe Y. Qualitative and quantitative descriptions on the localized electronic structure in single-walled carbon nanotubes // J. Chem. Phys. 2002. - V.l 16. - P.2284-2288.

103. Bonard J.-M., Klinke Ch., Dean K. A., Coll B. F. Degradation and failure of carbon nanotube field emitters. // Phys. Rev. 2003. - B.67. - 115406.

104. Sun J. P., Zhang Z. H., Hou S. M. et al. Work function of single-walled carbon nanotubes determined by field emission microscopy // Appl. Phys. 2002. - V.75. -P.479-483.

105. Логвиненко B.A., Юданов Н.Ф., Чехова Г.Н., Кригер Ю.Г., Юданова Л.И., Рудина Н.А. Синтез композитов термолизом солей карбоновых кислот // Химия в интересах устойчивого развития. 2000. - Т. 8. - С.171-174.

106. Кудашов А.Г., Куреня А.Г., Окотруб А.В., Гусельников А.В., Данилович B.C., Булушева Л.Г. Синтез и структура пленок углеродных нанотрубок, ориентированных перпендикулярно подложке. // ЖТФ 2007. - Т.77. - 12. -С.96-100.

107. Блохин М.А. Физика рентгеновских лучей. // М.' Государственное издательство технико-теоретической литературы. — 1953.

108. Бернацкий Д.П., Чернышев А.В., Иванов-Омский В.И., Павлов В.Г., Звонарева Т.К. Эмиссия отрицательных ионов при полевой электронной эмиссии из аморфного углерода (а-С:Н) // ЖТФ 2001. - Т.27. - 15. - С.62-66.

109. Бочаров Г.С., Елецкий А.В. Влияние экранировки на эмиссионные характеристики холодных полевых катодов на основе углеродных нанотруб // ЖТФ 2005. - Т.75. - 7. - С.126-130.

110. Лобанов В.М., Шешин Е.П. Периодические отклонения автоэмиссионного тока из углеродной нанотрубки от прямой Фаулера-Нордгейма // ЖТФ 2007. - Т.ЗЗ. - 9. - С. 11-17.

111. Pruss Ph.A., Gusel'nikov A.V., Kudashov A.G., Okotrub A.V. Autoemission properties of carbon nanotubes // in 3rd Annual Siberian Russian Workshop on Electron Devices and Materials Proceedings. 2002. - V.l. - P.45-46.

112. Национальная конференция по применению Рентгеновского, Синхротронного излучений, Нейтронов и Электронов для иследования материалов, РСНЭ-2001, Тезисы докладов. 2001. - С.454.