Полевая электронная эмиссия алмазоподобных пленок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Пшеничнюк, Станислав Анатольевич

• Пшеничнюк, Станислав Анатольевич
• кандидат физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Пшеничнюк, Станислав Анатольевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. УГЛЕРОДНЫЕ ПЛЁНКИ С АЛМАЗНОЙ СТРУКТУРОЙ

1.1. Основные способы получения алмазоподобных покрытий

1.2. Результаты исследования алмазоподобных пленок: структура, электрические и оптические свойства, элементный состав

1.3. Эмиссионные характеристики образцов алмазных пленок

1.3.1. Эмиссия с плоских поверхностей

1.3.2. Острийные катоды, покрытые алмазоподобными плёнками

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ УГЛЕРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ С ЦЕЛЬЮ ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОЛЕВЫХ КАТОДОВ

2.1. Плёнки, полученные методом химического парофазного осаждения. Их структурные, электрические и оптические свойства, элементный состав

2.2. Анализ методов напыления

2.3. Конструкция ионно-лучевой установки для нанесения углеродных покрытий

2.4. Изучение углеродных покрытий, полученных методом ионно-лучевого осаждения

2.4.1. Электронно-микроскопические исследования

2.4.2. Химический состав полученных слоев

2.5. Основные представления о процессе роста алмазной пленки

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ ПОЛУЧЕННЫХ ОБРАЗЦОВ

3.1. Специфика исследования алмазоподобных плёнок методом полевой электронной эмиссии

3.2. Результаты, полученные при изучении эмиссии с поверхностей алмазоподобных плёнок

3.2.1. Полевая электронная микроскопия поверхностей алмазоподобных плёнок

3.2.2. Вольтамперные характеристики эмиссионного тока

3.2.3. Энергетические распределения эмитированных электронов

3.3. Сравнение эмиссионных характеристик чистого вольфрамового острия и системы остриё/алмазоподобная плёнка, выполненное на одном эмиттере

ГЛАВА 4. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВОГО ЭМИССИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛЁНОК УГЛЕРОДА

4.1. Физическая картина явлений, происходящих при полевой эмиссии вольфрамового острия с алмазоподобным покрытием

4.2. Некоторые вопросы стабильности эмиссионных характеристик и конструкции металлических катодов, покрытых алмазоподобной плёнкой

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Полевая электронная эмиссия алмазоподобных пленок»

Поликристаллические алмазные пленки являются, в настоящее время, одним из перспективных материалов для изготовления катодов электровакуумных устройств, работа которых основана на туннельном выходе электронов из твердого тела в вакуум при приложении сильного (порядка 10 В/см) электрического поля к поверхности тела, то есть на полевой электронной эмиссии [1]. По сравнению с традиционно используемыми катодами, эти, так называемые «холодные» катоды, имеют ряд преимуществ: они являются более экономичными, так как для эмиссии электронов достаточно приложить высокое напряжение, произведенные на их основе электровакуумные приборы имеют низкую стоимость, они позволяют достигать более высоких разрешающих способностей из-за малых размеров эмитирующей области (катод имеет форму острия с радиусом кривизны порядка нескольких сотен ангстрем) и уменьшения искажений (геометрических аберраций) в электронно-оптической системе при высокой плотности тока и, соответственно, высокой яркости изображения, наконец, не требуется времени на разогрев катода.

Основной проблемой на пути широкого практического использования «холодных» катодов является нестабильность их характеристик, обусловленная, в основном, быстрым загрязнением поверхности эмитирующего острия молекулами остаточных газов в условиях технического вакуума [2]. Алмаз в принципе позволяет решить эту проблему, так как его поверхность является химически инертной и, следовательно, мало чувствительна к адсорбции. Еще одна важная особенность алмаза -недавно открытое отрицательное электронное сродство грани (111) природного полупроводящего алмаза типа IIb [3], что позволяет значительно снизить (до 105 В/см) значения полей, используемых при полевой эмиссии электронов [4]. Однако алмаз является диэлектриком (иногда его рассматривают как широкозонный полупроводник с шириной запрещенной зоны «5.5 эВ [5]), поэтому для изготовления полевых катодов применяются тонкие алмазные пленки, осаждаемые на поверхности традиционно используемых и хорошо изученных острийных катодов из W, Мо и Si для надежного подвода электронов к поверхности алмаза и их дальнейшей эмиссии в вакуум.

Алмазные пленки характеризуются высокой твердостью и обладают высокой теплопроводностью, что позволяет рассеивать большие мощности и легко осуществлять отвод тепла. При этом известные способы осаждения таких слоев дают возможность в широких пределах управлять шириной запрещенной зоны, концентрацией примесных атомов и структурой образующегося покрытия [6]. Указанные свойства алмазных пленок делают возможным их использование не только в области вакуумной микроэлектроники, но и при разработке полупроводниковых приборов. Так, например, известны изготовленные на их основе диоды Шоттки, функционирующие при температурах до 773 К [7], светодиод, излучающий на длине волны 440 нм с интенсивностью 30 мкд/м2 [8], полевой транзистор [9], термистор, работающий на воздухе при температурах до 943 К [10].

Вместе с тем, имеется множество нерешенных проблем при изготовлении и использовании алмазных пленок в качестве покрытий полевых эмиссионных катодов, главными из которых являются:

1) не совсем ясен механизм роста алмазного слоя на различных плоских подложках и возможность использования известных методов получения пленок при осаждении на эмитирующие острия,

2) мало известно о механизме переноса электронов через алмазный слой (обычно имеющий р-тип проводимости) и их последующей эмиссии в вакуум, особенно в области низких полей.

Решение этих вопросов представляет научный, а также и практический интерес. Целью данной работы является напыление тонких углеродных плёнок с алмазной структурой на поверхности вольфрамовых автокатодов и выяснение влияния полученных покрытий на эмиссионные характеристики острий. Достижение этой цели предполагает решение следующих задач:

1) выбор оптимального метода напыления углеродных покрытий на тонкие острия, используемые для полевых эмиссионных экспериментов,

2) сборка и изучение режимов работы установки, получение образцов углеродных пленок на различных подложках (моно- и поликристаллических, аморфных, острийных, изготовленных из разных материалов), и, исходя из анализа слоев, идентификация полученного материала,

3) исследование полевых эмиссионных свойств острийных катодов, покрытых углеродной пленкой, в том числе вольтамперных характеристик, энергетических распределений эмитированных электронов, полевых эмиссионных изображений, стабильности эмиссии,

4) на основе анализа полученных экспериментальных результатов выяснение различий эмиссионного процесса для вольфрамового катода до и после напыления на его поверхность тонкого слоя углерода с алмазной структурой, 5

5) выбор оптимальных условий осаждения углеродной плёнки на вольфрамовое остриё и её последующей обработки с целью изготовления «холодных» катодов.

В главе 1 диссертации рассмотрены работы, посвященные получению и исследованию углеродных пленок с алмазной структурой и их полевых эмиссионных свойств. Разработанная и собранная оригинальная экспериментальная установка для получения пленок углерода описана в главе 2. Там же приведены основные результаты по напылению пленок углерода на плоские и острийные подложки и их интерпретация с использованием таких методов исследования тонких покрытий, как сканирующая электронная микроскопия, вторично-ионная масс-спектрометрия, дифракция электронов, изучение проводимости на постоянном токе и оптических свойств. Исходя из этого изложены основные представления о процессе роста алмазоподобной пленки на различных поверхностях. В главе 3 приведены необходимые сведения о методике измерений энергетических распределений эмитированных острием электронов и описана используемая установка. В этой же главе представлены полученные экспериментальные результаты в виде распределений эмитированных электронов по полной энергии, вольтамперных характеристик полевого тока и эмиссионных изображений изученных катодов, сделаны некоторые выводы, служащие отправной точкой для дальнейшей интерпретации результатов. Обсуждение экспериментальных данных проводится в главе 4. Там же обсуждаются возможные механизмы переноса электронов через тонкий слой углерода на поверхности вольфрама и их эмиссии в вакуум. В заключении подводятся итоги выполненной работы, описываются основные научные и практические результаты, полученные при её выполнении.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Пшеничнюк, Станислав Анатольевич

Основные результаты изучения структуры полученных покрытий можно свести к следующему:

1. Во всех образцах присутствует некоторый буферный слой, имеющий аморфную структуру и, при достаточном времени осаждения, покрывающий всю поверхность подложки. Чем меньше энергия ионов, падающих на подложку, тем большую толщину он имеет.

2. На непрерывном аморфном углеродном слое при дальнейшем осаждении образуются отдельные кристаллиты, имеющие правильные треугольные грани, а так же частицы неправильной формы, соответствующие поликристаллическим структурам.

3. Преимущественной ориентации кристаллитов в плёнке не наблюдается, что обусловлено наличием аморфного буферного слоя.

4. При больших временах осаждения плотность кристаллитов увеличивается, и они полностью покрывают подложку. При этом границы между ними заполняются областями аморфного углерода. Далее рост плёнки происходит со значительно меньшей скоростью, что обусловлено накоплением заряда на непроводящих кристаллитах.

5. Рассмотренный метод напыления покрытий позволяет получать углеродные плёнки на тонких остриях, имеющих радиусы кривизны порядка нескольких сотен ангстрем, в виде отдельных частиц и с непрерывной структурой, что особенно важно при исследовании полевой эмиссии этих слоев.

Глава 3. Исследование полевой электронной эмиссии полученных образцов

В данной главе приведены основные результаты исследования эмиссионных свойств полевых катодов в виде вольфрамовых острий, покрытых тонкой углеродной плёнкой. Методом полевой эмиссионной микроскопии этих объектов получены данные о распределении тока автоэлектронов по поверхности эмиттера, представленные в виде автоэмиссионных изображений эмитирующего острия на люминесцентном экране с увеличением порядка 106 раз. Приведены также вольтамперные характеристики полевого тока, как со всего острия, так и с отдельных эмитирующих участков на его поверхности, построены соответствующие зависимости Фаулера-Нордгейма. Наконец, наиболее важные результаты представлены в виде распределений эмитированных электронов по полной энергии, имеющих вид как однопиковых, так и двухпиковых спектров в зависимости от толщины осаждённого алмазоподобного слоя. Исследованные острия тестировались при высоких плотностях проходящего тока в течение различного времени. Также проводились различные температурные воздействия на углеродный слой: от слабого стабилизирующего эмиссионный ток прогрева до полного удаления непрерывной плёнки при высокой температуре не разрушающей, однако, вольфрамового острия. Прежде чем перейти непосредственно к рассмотрению вышеупомянутых типов результатов, кратко остановимся на некоторых особенностях изготовления полевых катодов на основе алмазных плёнок и исследования их эмиссионных свойств.

3.1. Специфика исследования алмазоподобных плёнок методом полевой электронной эмиссии

Для изготовления подложечных острий, на которых в дальнейшем осуществлялся рост алмазоподобной плёнки, использовалась поликристаллическая вольфрамовая проволока диаметром 0.08 мм с преимущественной (011) ориентацией кристаллитов в направлении её вытягивания. Из этой же проволоки изготавливалась дужка для крепления и прогрева острия при пропускании через неё тока. Крепление острия к дужке производилось с помощью точечной сварки. Вся конструкция укреплялась на держателе из нержавеющей стали. Изображение катодного узла п приведено на рис.3.1. Для получения сильного поля (~10 В/см) у поверхности катода, проволока заострялась с помощью электрохимического травления в насыщенном водном растворе щелочи КОН при пропускании переменного тока величиной ^^п^у^оГфГца

Эмитирующее острие

Дужка для прогрева острия

Остаточное кРепла™6 дгжки точечная сварка)

Контактный пепестск

Керамический изолятор

Основание ( нержавеющая сталь)

Рис.3.1. Конструкция катодного узла полевого эмиссионного спектрометра порядка 100 мА. Далее полученное остриё промывалось в дистиллированной воде и переносилось в высоковакуумную камеру для осаждения алмазного слоя, давление в камере устанавливалось не выше 10"7 Topp при использовании магниторазрядного насоса. Непосредственно перед осаждением, для удаления слоя адсорбированных загрязнений, остриё прогревалось путём пропускания тока через дужку, до температур -800 °С в непрерывном режиме и затем до -1500 °С вспышками. После этого эмиттер подвергался бомбардировке ионами Аг+ с энергией ~500 эВ с целью получения атомарно чистой поверхности и некоторого уменьшения радиуса кривизны острия из-за угловой зависимости интенсивности ионного распыления.

Затем проводилось напыление углеродной плёнки, толщина которой контролировалась по времени осаждения, на поверхность острия методом ионно-лучевого осаждения при энергиях падающих ионов в интервале 70-150 эВ. В некоторых случаях, до напыления алмазной плёнки проводилось измерение эмиссионных характеристик чистого вольфрамового острия. При этом процесс обезгаживания и

Устройство для поворота эмиттера

Вакуумная камера (До 10'Topp)

Управляющий электрод

------

Вторичный электронный умножитель

Предварительный усилитель

Микрометрический винт для перемещения Эмитирующее образца остриб Люминесцентный / экран

И т/

Дисперсионный энергоанализатор

Широкополосный усилитель

ЭВМ

§ Ё ft Г & и 5

Камак

Формирователь импульсов

Рис.3.2. Схематическое изображение полевого эмиссионного спектрометра очистки эмиттера проводился до тех пор, пока эмиссионный ток не стабилизировался и не получалась атомарно чистая поверхность вольфрама, что проверялось

Заключение

В данном разделе перечислим основные результаты, полученные при выполнении данной диссертационной работы.

1 .Разработана и собрана оригинальная установка для осаждения алмазоподобных плёнок методом ионно-лучевого осаждения. Определены оптимальные режимы нанесения углеродных покрытий на поверхности плоских полупроводниковых (81) и металлических (\ДА) подложек.

2. Методом электронной микроскопии показано, что плёнки состоят из поли- и монокристаллических алмазных частиц, в пределах чувствительности метода ВИМС в слоях не обнаружены примеси.

3. С помощью методики ионно-лучевого осаждения определены режимы нанесения и получены тонкие углеродные плёнки с алмазной структурой и малым содержанием примесей на вольфрамовых остриях.

4. Методами полевой электронной спектроскопии и полевой электронной микроскопии исследованы эмиссионные характеристики автокатодов с алмазными покрытиями.

5. Установлено, что структура слоя на острие является аморфной с некоторой долей зр3-гибридизованных атомов углерода.

6. Данные по ВАХ эмиссионного тока показали, что аморфное алмазоподобное покрытие на вольфрамовом острие уменьшает работу выхода поверхности и снижает её чувствительность к адсорбции остаточных газов, в результате чего увеличивается долговременная стабильность эмиссионных характеристик.

7. На основе экспериментально полученных энергетических распределений эмитированных электронов предложена зонная диаграмма системы вольфрамовое остриё/алмазоподобная плёнка. Показано, что при толщине углеродного покрытия до нескольких десятков нанометров, основной вклад в эмиссионный ток дают электроны: а) туннельно прошедшие через алмазоподобную плёнку из вольфрамовой подложки, б) эмитированные из приповерхностной области зоны проводимости алмазоподобного слоя, в) эмитированные из валентной зоны покрытия.

8. Проанализированы возможные механизмы переноса электронов через алмазоподобный слой: инжекция из металлической подложки в зону проводимости

100 плёнки, зиннеровская эмиссия при сильном проникновении внешнего поля в материал плёнки, а также влияние на эти процессы локальных энергетических состояний или зон дефектных состояний в аморфном покрытии. Предложен способ количественного расчета различных составляющих полного эмиссионного тока.

В заключение, хочется выразить благодарность моим научным руководителям Р.З.Бахтизину и Ю.М.Юмагузину за информационную поддержку и помощь при сборке экспериментальных установок, проведении измерений и обсуждении полученных данных, сотрудникам кафедры физической электроники физического факультета БГУ Б.К.Сушко и Н.М.Гарифуллину, заведующему лабораторией химической физики Института химии РАН В.П.Казакову за техническую поддержку экспериментов и всему преподавательскому составу кафедры за знания, полученные в процессе обучения, а также сотруднику Института кристаллографии РАН В.В.Жирнову за полезную информацию, касающуюся методов получения и исследования алмазных плёнок.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Пшеничнюк, Станислав Анатольевич, 1999 год

1. М.И.Елинсон, Г.Ф.Васильев, Автоэлектронная эмиссия, Государственное издательство физико-математической литературы, Москва 1958, 272 е., рис.120, библ. 243 назв.

2. F.J.Himpsel, J.A.Knapp, J.A Van Vechten., D.E.Eastman, Quantumphotoyield of diamond (111) -A stable negative-affinity emitter //Phys.Rev.B, 1979, V.20, pp.624-627.

3. W.Zhu, G.P.Kochanski, S Jin, L.Seibles, Electron field emission of chemical vapor deposited diamond //J.Vac.Sci.Technol.B, V.14(3), 1996, p.2011-2019.

4. Г.С.Буберман, Зонная структура алмазов //УФН, т.ЮЗ, вып.4,1971, с.675-704.

5. Hsiao-chu Tsai, D.B. Bogy, Characterization of diamond-like carbon films and their application as overcoats on thin-film media for magnetic recording //J.Vac.Sci.Technol., 1987, V. A 5(6), p. 3287-3312.

6. G.Sh.Gildenblat et. al. //IEEE Electron Device Letters, 11,1990, p.371.

7. M.Kadono et. al. //Proc.Mat.Res.Soc.Symp.,162,1990, p.359.

8. C.A.Hewett, J.R.Zeidler//Diamond and Related Materials, 1,1992,p.688.

9. P.R.Chalker et. al. //Diamond and Related Materials, 2,1993, p.l 100.

10. И.Лейпунский //Успехи химии, т.8, № 10, 1939.

11. G. Davis (Ed.) The properties and growth of diamond, London: JEE, 1994.

12. Б.В.Дерягин, Д.В.Федосеев Рост алмаза и графита из газовой фазы, М.:Наука 1977.

13. J.Wei, Y.Tzeng, Growth of diamond by sequential deposition and etching process using hot filament CVD //Journal of Crystal Growth, 128,1993, pp.413-417.

14. T.Yasuda, K.Miyamoto, M.Ihara, H.Komiyama, Study of deposition mechanism of diamond by jet-feed method //New Diamond Science and Technology, 1991, MRS Int. Conf. Proc., pp.353-358.

15. D.A.Anderson, The electrical and optical properties of amorphous carbon prepared by the glow discharge technique //Phil.Mag., 35, 1977, pp.17-26.

16. S.N.Schauer, J.R.Flemish, R.Wittstruck et.al., Phosphorus incorporation in plasma deposited diamondfilms //Appl.Phys.Lett., 64(9), 28 February, 1994, pp. 1094-1096.

17. K.Okano, K.Hoshima, M.Iida, S.Koizumi, T.Inuzuka, Fabrication of diamond field emitter array //Appl.Phys.Lett., 64(20), 16 May, 1994, pp.2742-2744.

18. M.W.Geis, J.S.Twichell, J.Macaulay, K.Okano, Electron field emission from diamond after H2, 02 and Cs treatment //Appl.Phys.Lett., 67(9), 28 August, 1995, pp. 1328-1330.

19. A.Endo, S.Takami, T.Osava, I.Honma, H.Komiyama, Synchrotron radiation photochemical vapor deposition of amorphous carbon //Submitted to J.Appl.Phys.

20. R.Komanduri, K.S.Snail, L.L.Feshrenbacher, Growth of diamond crystals by combustion synthesis //Phil.Mag.Lett., 62, 1990, pp.283-290.

21. T.P.Thorpe, R.A.Weimer, J.A.Freitas, Novel technique for growth-etch cycling offlame-deposited diamondfilms //Appl.Phys.Lett., 69(19), 1994, pp.2490-2492.

22. S.Bhargava, H.D.Bist, A.V.Narlikar, S.B.Samanta et.al., Effect of substrate temperature and heat treatment on the microstructure of diamond-like carbon films //J.Appl.Phys., 79(4), 15 February, 1996, pp.1917-1925.

23. V.Paillard, P.Melinon, V.Dupuis, A.Perez et.al., Production of diamond-like carbon films through random compact cluster stacking //Phys.Rev.B, Vol.49, №16,15 April, 1994, pp.11433-11439.

24. Б.С.Данилин Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких плёнок, М.:Энергоатомиздат, 1989, 328 стр.

25. J.W.Rabalais, S.Kasi, Growth of thin chemically bounded diamond-like films by ion-beam deposition //Science, Vol. 239, 5 February, 1988, p.623.

26. M.Ihara, H.Maeno, K.Miyamoto, H.Komiyama, Low-temperature deposition of diamond in temperature range from 70 °C to 700 °C //Diamond and Related Materials, 1,1992, pp.187-190.

27. K.Ikoma, M.Yamanaka, Preparation of textured diamondfilms on Si substrates by hot-filament chemical vapor deposition //J.Appl.Phys., 74(5), 1993, pp.3519-3522.

28. H.Sasaki, H.Kawarada, Structure of chemical vapor deposited diamond surfaces by scanning tunneling microscopy //Jpn.J,Appl.Phys., 32, part 2, No.l2A, 1 December 1993, pp.L1771-L1774.

29. T.Tsuno, T.Tonikawa, S.Shikata, N.Fujimori, Diamond homoepitaxialgrowth on (111) substrate investigated by scanning tunneling microscope //J.Appl.Phys., 75(3), 1 February 1994, pp. 1526-1529.

30. S.R.Sails, D J.Gardiner, M.Bowden, J.Savage, S.Haq, Stress and crystallinity in <100, <110> and <111> oriented diamond films studied using Raman microscopy //Appl.Phys.Lett., 65(1), 4 July 1994, pp.43-45.

31. P.A.Dennig, D.A.Stevenson, Influence of surface topography on the nucleation of diamond thin films //Appl.Phys.Lett., 59(13), 23 September 1991, pp.1562-1564.

32. X Jiang, E.Boettger, M.Paul, C.-P.Klages, Approach of selective nucleation and epitaxy of diamond films on Si (100) //Appl.Phys.LetL, 65(12), 19 September 1994, pp.15191521.

33. X. Jiang, E.Boettger, M.Paul, C.-P.Klages, Diamond film orientation by ion bombardment during deposition //Appl.Phys.Lett., 68(14), 1 April 1996, pp.1927-1929.

34. Э.Ф.Чайковский, В.M.Пузиков, А.В.Семёнов, Осаждение алмазных плёнок из ионных пучков углерода //Кристаллография, том 26, вьт.1,1981.

35. D.R.McKenzie, R.C.McPhedran, N.Sawides, L.C.Bodden //Phil.Mag., B48,1983, p.341.

36. N.Sawides, B.Window//J.Vac.Sci.Technol.A, 3,1985, p.2386.

37. K.Nishimura, K.Das, J.T.Glass, Material and electrical characterization ofpoly crystalline boron-doped diamondfilms grown by microwave plasma chemical vapor deposition //J.Appl.Phys., 69(5), 1 March 1991, pp.3142-3148.

38. C.F.M.Borges, S.Schelz, L.St.-Onge, M.Maisan et. al., Silicon contamination of diamond films deposited on silicon substrates in fused silica based reactors //J.Appl.Phys., 79(6), 15 March 1996, pp.3290-3298.

39. SJ.Bull, P.R.Chalker, High-performance diamond and diamond-like coatings //JOM, April 1995, pp.16-19.

40. В.С.Вавилов, Алмаз в твёрдотельной электронике //УФН, том 167, №1,1997, стр. 17-22.

41. N.S.Xu, Y.Tzeng, R.V.Latham, Similarities in the «cold» electron emission characteristics of diamond coated molybdenum electrodes and polished bulk graphite surfaces //J.Phys.D:Appl.Phys., 26, 1993, pp.1776-1780.

42. W.Zhu, G.P.Kochanski, S Jin, L.Seibles, Defect-enhanced electron field emission from chemical vapor deposited diamond //J.Appl.Phys., 78(4), 15 August 1995, pp.2707-2711.

43. E.I.Givargizov, V.V.Zhirnov, A.V.Kuznetsov, P.S.Plekhanov, Growth of diamond particles on sharpened silicon tips //Materials letters, 18, 1993, 61-63.

44. E.I.Givargizov, V.V.Zhirnov, A.V.Kuznetsov, P.S.Plekhanov, Cold emission from the single-crystalline microparticle of diamond on a Si tip //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun 1996, pp.2030-2033.

45. G.J.German, G.M.McClelland, Y.Mitsuda, M.Buck et.al., Diamond force microscope tips fabricated by chemical vapor deposition //Rev.Sci.Instrum., 63(9), September 1992, pp.4053-4055.

46. V.V.Zhirnov, A.B.Voronin, E.I.Givargizov, A.L.Meshcheryakova, Emission stability and high current performance of diamond-coated Si emitters II J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun 1996, pp.2034-2036.

47. T.Asano, Y.Oobuchi, S.Katsumata, Field emission from ion-milled diamondfilms on Si //J.Vac.Sci.Technol.B, 13(2), Mar/Apr 1995, pp.431-434.

48. W.P.Kang, J.L.Davidson, M.Howell, B.Bhuva et. al., Micropatternedpolycrystalline diamond field emitter vacuum diode arrays //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun 1996, pp.2068-2071.

49. K.Okano, T.Yamada, R.Matsuda, C.Bandis et. al., Characterization of electron emission from n-doped diamond using field emission and photoemission technique //Extended abstracts of IVESC'98, July 7-10,1998, pp.71-72.

50. J.Taniguchi, M.Komuro, H.Hiroshima, LMiyamoto, Field emission from bulk diamond //Extended abstracts of IVESC'98, July 7-10, 1998, pp.99-100.

51. W.Zhu, G.P.Kochanski, S.Jin, L.Seibles, Electron field emission from chemical vapor deposited diamond //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun, 1996, pp.2011-2019.

52. S.Yoshiyki, F.Matsuoka, M.Hayashi, H.Ito, Influence of defects on electron emission from diamond films II J.Appl.Phys., 84(11), 1 December 1998, pp.6351-6354.

53. D.Hong, M.Aslam, Field emission from p-type poly crystalline diamond films //J.Vac.Sci.Technol.B, 13(2), Mar/Apr 1995, pp.427-430.

54. A.Wisitsora-at, W.P.Kang, J.L.Davidson, Q.Li, et.al., Efficient electron emitter utilizing boron-doped high sp2 diamond tips //Extended abstracts of IVESC'98, July 7-10, 1998, pp.73-74.

55. W.P.Kang, A.Wisitsora-at, J.L.Davidson, Q.Li, et.al., The effect of sp2 content and surface treatment on the field emission of micropatterned diamond tips //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.24-28.

56. W.P.Kang, J.L.Davidson, M.A.George, J.Wittin, et.al., Physical characterization of diamond pyramidal microtips emitters //Technical digest of IVMC'96, Russia, July 7-12, pp.273-277.

57. L.K.Cheah, X.Shi, B.K.Tay, Z.Sun, Field emission from nitrogen doped tetrahedral amorphous carbon prepared by filtered cathodic vacuum arc technique //J.Vac.Sci.Technol.B, 16(4), Jul/Aug, 1998, pp.2049-2051.

58. L.K.Cheah, X.Shi, B.K.Tay, Z.Sun, Field emission from nitrogen doped tetrahedral amorphous carbon prepared by filtered cathodic vacuum arc technique //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.112-116.

59. F.Y.Chuang, C.Y.Sun, H.F.Cheng, C.M.Huang, et. al., Enhancement of electron emission efficiency of Mo tips by diamond-like carbon coatings IIAppl.Phys.Lett., 68(12), 18 March 1996, pp.1666-1668.

60. F.Y.Chuang, C.Y.Sun, H.F.Cheng, W.C.Wang, et. al., Enhancement of electron emission efficiency of Mo tips by diamond-like carbon coatings //Technical digest of IVMC'96, Russia, July 7-12, pp.339-343.

61. J.H.Jung, B.K.Ju, Y.H.Lee, K.C.Park et. al., Emission stability of DLC coated metal-tips FEAII Technical digest of IVMC'96, Russia, July 7-12, pp.231-234.

62. W.B.Choi, J.Liu, M.T.McClure, A.F.Myers et. al., Field emission from diamond coated molybdenum emitters //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun, 1996, pp.2050-2055.

63. R.Schlesser, B.L.McCarson, M.T.McClure, Z.Sitar, Field emission energy distribution analysis of wide bandgap field emitters //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 1721, pp.141-145.

64. W.B.Choi, R.Schlesser, G.Wojak, J.J.Cuomo et. al., Electron energy distribution of diamond coated field emitters //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.494-498.

65. W.B.Choi, M.Q.Ding, V.V.Zhirnov, A.F.Myers et. al., Electron emission characteristics of a-diamond coated field emitters //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.527-531.

66. A.A.Dadykin, A.G.Naumovets, V.D.Andreev, T.A.Nachalnaya et. al., A study of stable low-field electron emission from diamond-like films //Diamond and Related Materials, 5, 1996, pp.771-774.

67. A.F.Myers, S.M.Camphausen, J.J.Cuomo, J.J.Hren et. al., Characterization of amorphous carbon coated silicon field emitters //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun, 1996, pp.2024-2029.

68. G.J.Wojak, V.V.Zhirnov, W.B.Choi, J.J.Cuomo et. al., Interpretation ofi-v characteristics of diamond cold cathodes //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.146-150.

69. V.V.Zhirnov, J.Liu, G.Wojak, W.B.Choi et. al., Environmental effects on electron emission from a diamond surface //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.504-508.

70. I.Kleps, D.Nicolaescu, I.Stamatin, A.Correia et. al., Field emission properties of silicon carbide and diamond-like carbon films made by chemical vapor deposition technique //Extended abstracts of IVESC'98, July 7-10,1998, pp.179-180.

71. P.H.Cutler, N.M.Miskovscy, P.B.Lerner, The use of internal field emission to inject electronic charge carriers into the conduction band of diamond //Extended abstracts of IVESC'98, July 7-10,1998, pp.47-48.

72. P.B.Lerner, P.H.Cutler, N.M.Miskovscy, Model calculations of internal field emission and i-v characteristics of a composite n-Si and n-diamond cold cathode source //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.24-28.107

73. V.V.Zhirnov, Emission mechanism and optimum parameters of diamond cold cathodes //Technical digest of IVMC'97, Korea, August 17-21, pp.485-489.

74. M.W.Geis, J.C.Twichell, T.M.Lyszczarz, Diamond emitters fabrication and theory //J.Vac.Sci.Technol.B, 14(3), May/Jun, 1996, pp.2060-2067.

75. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. Москва: Атомиздат, 1972, 357 стр.

76. Hannema R.E., Strong Н.М., Bundy F.P. //Science, 1967, V.155, p. 955.

77. Комар А.П., Таланин Ю.Н. //Известия АН СССР, сер. физ., 1956. т. XX, №10, стр.1137-1141.86.3убенко Ю.П., Климин А.И., Сокольская И.Л. //ФТТ, № 1, стр. 1845, 1959.

78. Гоффман А. и др. //ЖТФ, № 27, стр. 2662, 1957.88.0kuyama F., Hibi Т. //JpnJ.Appl.Phys., 4, 1965, р.337.

79. Liao М., Zhang Z., Wang W., Liao К //Field Emission Current from Diamond Film Deposited on Molybdenum, Vol.84., № 2,15 July, 1998, pp. 1081-1084.

80. Muller E.W. //Ergebn. exact. Naturwissenschaften, 27,1953, pp.290-360.

81. Gomer R., Speer D.A. //J.Chem.Phys., 21, № 1,1953, pp.73-80.

82. Ждан А.Г., Елинсон М.И., Сандомирский В.Б. //Радиотехника и электроника, № 7, 1962,стр. 670.