Структура поверхности и эмиссионные свойства плоских автокатодов на основе углеродных материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.04, кандидат физико-математических наук Чесов, Роман Геннадьевич

• Чесов, Роман Геннадьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Чесов, Роман Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. АВТОКАТОДЫ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ

Углеродные волокна

Эмиссионные свойства углеродных волокон

Конструкционные углеродные материалы

Эмиссионные свойства конструкционных углеродных материалов

Углеродные наноматериалы

Эмиссионные свойства наноструктур

Приборы на основе автокатодов из углеродных материалов

2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТОПОГРАФИИ И АНАЛИЗ ВОЛЬТАМПЕРНЫХ 29 ХАРАКТЕРИСТИК

Геометрия одиночного эмиссионного центра

Моделирование усиления электрического поля

Измерительный стенд

Анализ вольтамперной характеристики 38 Влияние токовых утечек и сопротивления подложки на вольтамперную характеристику катода.

3. МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ТОПОГРАФИЯ ПОВЕРХНОСТИ. ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА ПЛОСКИХ АВТОКАТОДОВ

Автокатоды из молотых углеродных волокон. Структура поверхности и их эмиссионные свойства

Изготовление углеродных порошков

Методика печати

Электрофоретическое нанесение углеродного порошка

Автоэмиссионные свойства катодов из молотых углеродных волокон

Автокатоды, изготовленные из углеродных нанотрубок

Изготовление автокатодов

Автоэмиссионные испытания

Влияние процессов адсорбции-десорбции на эмиссионные свойства ?я автокатодов из углеродных нанотрубок

Автокатод на основе МПГ

4. МЕТОДЫ УЛУЧШЕНИЯ ЭМИССИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Тренировка плоских автокатодов

Экспериментальная установка

Тренировка автокатода

Снижение работы выхода углеродного автокатода

Внедрение солей бария в структуру графита МПГ

Допирование углеродных нанотрубок

Магнитное ориентирование углеродных волокон

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура поверхности и эмиссионные свойства плоских автокатодов на основе углеродных материалов»

Актуальность темы

Автоэлектронные катоды имеют ряд существенных преимуществ перед термоэлектронными катодами, которые широко применяются для создания электровакуумных приборов. Основным преимуществом является отсутствие накала, и, как следствие, дополнительных затрат энергии для получения свободных электронов, высокая плотность тока, безинерционность.

Автоэлектронные катоды (АЭК) являются перспективными источниками свободных электронов, используемых при создании катодолюминесцентных светоизлучающих элементов [1,2,3]. Одним из направлений развития катодолюминесцентных светоизлучающих приборов являются плоские катодолюми-несцентные лампы и плоские дисплеи. Главное отличие от традиционных вакуумных ламп - это на порядок превосходящие линейные размеры катодной и анодной пластин расстояние анод-катод. Автокатоды для таких приборов должны обладать рядом специфических свойств: оптимальная структура поверхности, которая обеспечивает значительное усиление электрического поля, низкая работа выходов электронов, совместимость с технологией производства вакуумных приборов [4], равномерное распределение эмиссионных центров на поверхности автокатодов. Кроме этого, технология изготовления автокатода должна предполагать возможность получения автокатодов различной площади от нескольких квадратных миллиметров до десятков или даже сотен квадратных сантиметров.

На сегодняшний день разработаны технологии изготовления матриц спин-дтовских автокатодов [5]. На их основе созданы плоские дисплеи [6]. Основными недостатками таких приборов являются технологические сложности, связанные с увеличением площади автокатода, и высокая конечная стоимость. Поэтому необходим поиск материалов и разработка более дешевых методов изготовления плоских АЭК. Как известно, на плотность автоэмиссионного тока сильно влияет изменение микрогеометрии катода и состояния его поверхности. Во время работы автокатода в приборе, т.е. в условиях технического вакуума, на его поверхности происходят физические процессы, такие как: ионная бомбардировка, адсорбция и десорбция молекул остаточных газов, локальный перегрев, что приводит к значительному изменению параметров автокатода. Следовательно, материал автокатода должен обладать низкой работой выхода электронов, топографией поверхности, позволяющей получить значительное усиление электрического поля, постоянным числом эмиссионных центров.

Перспективным материалом для эффективных плоских АЭК являются углеродные материалы. Все современные автокатоды на их основе можно разделить на два больших класса. К первому относятся автокатоды, изготовленные из материалов промышленного производства [7]. Второй класс объединяет непосредственно сформированные автокатодные структуры, в основном методами газофазного осаждения (СУР) [8].

Важнейшим условием широкого применения плоских автокатодов на основе углеродных материалов являются низкие рабочие напряжения, высокая плотность эмиссионного тока, равномерность распределения эмиссионных центров. На сегодняшний день наиболее технологичным подходом является нанесение углеродного порошка на катодную подложку. Эмиссионные характеристики таких автокатодов будут определяться как свойствами исходного углеродного порошка (характерный размер частиц), так и методом нанесения, определяющим структуру поверхности полученного катода. Перспективными методиками получения углеродного слоя на подложке являются метод печати [9], электрофоретическое нанесение [10]. В настоящее время катоды, полученные с их помощью, не лишены некоторых недостатков, таких как: низкая равномерность углеродного слоя, низкое значение форм-фактора, неоднородность и нестабильность эмиссионного тока, невысокая долговечность при работе в техническом вакууме.

Одним из недостатков автокатодов из углеродных материалов является высокое рабочее напряжение. Однако существуют способы снижения рабочих напряжений, которые можно разделить на две основные группы: это технологические и физико-химические. Первые (это уменьшение расстояния катод-вытягивающий электрод) приводят к значительному увеличению конечной стоимости прибора. Поэтому существует необходимость в дополнение технологических способов производства автокатодов различными физико-химическими методами обработки поверхности АЭК: тренировка углеродных материалов, направленная на развитие эмиссионной структуры поверхности автокатода [11], допирование щелочными или щелочноземельными металлами, направленное на снижение работы выхода электронов.

Цель работы и основные задачи

Таким образом, на сегодняшний день не решена задача по разработке дешевой технологии изготовления плоского автокатода из углеродных материалов. Большинство автокатодов имеют такие недостатки, как недолговечность и высокие рабочие напряжения. Поэтому основная цель данной работы состоит в разработке методик изготовления плоских автокатодов из углеродных материалов, изучении их структуры поверхности, установлении физических особенностей автоэлектронной эмиссии катодов, полученных различными методами осаждения с использованием различных углеродных материалов. Необходим поиск путей улучшения эмиссионных свойств автокатодов, например применение методики формовки плоского автокатода, использование магнитного поля для получения катодной структуры с ориентированными частицами, разработка методики снижения работы выхода электронов углеродных автокатодов.

Были поставлены следующие основные научно-технические задачи:

1 Разработать методики изготовления плоских автокатодов на основе углеродных волокон и углеродных нанотрубок.

2 Изучить структурные и эмиссионные особенности полученных автокатодов.

3 Изучить особенности автоэлектронной эмиссии автокатода из углеродных нанотрубок в условиях технического вакуума.

4 Разработать методы улучшения эмиссионных свойств плоских автокатодов:

Научная новизна:

1 В диссертации впервые предложено использовать помол углеродного волокна для получения углеродных частиц, позволяющих создать оптимальную структуру поверхности плоского АЭК.

2 Впервые апробирован способ ориентации углеродных частиц магнитным полем. Этот способ позволяет значительно улучшить эмиссионные свойства плоских АЭК.

3 Предложен новый метод формовки плоских автокатодов, позволяющий значительно улучшить автоэмиссионные свойства, в том числе равномерность распределения эмиссионных центров на поверхности катода.

4 В работе впервые предлагается внедрение бария в структуру графита и углеродных нанотрубок с целью снижения работы выхода электронов.

Научные результаты, выносимые на защиту:

1 Методики изготовления плоских автокатодов с использованием молотых углеродных волокон. Структура поверхности и автоэмиссионные свойства полученных АЭК.

2 Способ улучшения эмиссионных свойств автокатода, изготовленного из молотых углеродных волокон. Этот способ основан на ориентации магнитным полем осаждаемых углеродных частиц.

3 Способы изготовления и эмиссионные свойства плоских автокатодов на основе углеродных нанотрубок. Исследование долговременной стабильности. Модель, описывающая физические особенности автоэлектронной эмиссии в условиях технического вакуума.

4 Методика формовки плоских автокатодов. Схема установки и результаты формовки автокатода, изготовленного из углеродных нанотрубок, Результаты показывают эффективность данного метода.

5 Методика внедрения бария в структуру графита (МПГ-6). Исследования до-пированных автокатодов при помощи оже - спектрометра и растрового электронного микроскопа. Автоэмиссионные характеристики катодов, подтверждающие улучшение эмиссионных свойств.

Практическая значимость работы

Основная ценность представляемой работы заключается в развитии методов изготовления плоских автоэмиссионных катодов. Полученные результаты позволяют определить наиболее оптимальный подход при разработке автоэмиссионных катодов. Проведенные работы по моделированию структуры поверхности и реализации подобных структур при помощи методик осаждения углеродных частиц на катодную подложку показали перспективность данного подхода в создании приборов вакуумной электроники.

Полученные результаты могут быть использованы для создания плоских автоэмиссионных дисплеев, а также высокоэффективных катодолюминесцент-ных источников света. Предложенная методика внедрения бария в структуру графита с целью снижения работы выхода электронов может быть использована для получения автоэмиссионных катодов с низкой работой выхода электронов. Предложенная и опробованная модель, учитывающая влияние процессов адсорбции и десорбции молекул остаточных газов на работе автоэмиссионного катода, может быть использована для прогнозирования срока службы катода.

Апробация работы

В основе диссертации лежат результаты, опубликованные в 8 статьях, 1 патенте и 40 докладах (тезисов докладов) научных конференций.

Основные результаты диссертации обсуждались на следующих конференциях: XLII-XLVI научных конференциях МФТИ (Долгопрудный 1999-2003); X-X! межнациональном совещании «Радиационная физика твердого тела» (Севастополь 2000-2001); Х-й научно-технической конференции "Современное телевидение" (Москва 2002); Конференции "Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология" (Москва 2002,2003); X-ой научно-технической конференции «Вакуумная наука и техника» (Судак 2003); IV-ой Межвузовской научной школе молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» (Москва, 2003); 3rd International Vacuum Electron Sources Conference (Orlando, USA, 2000); The international topical meeting on Field Electron Emission from Carbon Materials (Moscow, 2001); 11th International Symposium on Intercalation Compounds (Moscow, 2001); 14th International Vacuum Microelectronics (Davis, CA, USA, 2001); 47th International Field Emission Symposium (Berlin, 2001); 4th International Vacuum Electron Sources Conference (Saratov, 2002); 15th International Vacuum Microelectronics and 48th International Field Emission Symposium (Lyon, 2002); 12th International Symposium on Intercalation Compounds (Poznan, 2003); 16№ International Vacuum Microelectronics (Osaka, Japan, 2003); Hydrogen materials science and chemistry of carbon nanomaterials. (Sudak, 2003); 49th International Field Emission Symposium (Graz, 2004).

Структура и объем диссертации

Работа состоит из 4-х глав, введения, заключения и списка литературы; изложена на 138 страницах; содержит 92 рисунка и 7 таблиц; список литературы включает 127 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физическая электроника», Чесов, Роман Геннадьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении диссертационной работы можно сделать следующие выводы:

Проведенное математическое моделирование топографии поверхности плоского автоэлектронного катода на основе углеродных материалов позволило четко сформулировать требования к исходному порошку и методикам нанесения данного порошка на подложку. Было получено, что наиболее оптимальным размером углеродных частиц, формирующих углеродный автокатод, является радиус закругления менее 100 нм. Длина должна превышать радиус в 30 раз, а расстояние между частицами должно быть равным их длине.

Создан стенд для исследования автоэмиссионных характеристик плоских автокатодов, который позволил измерять вольтамперные и долговременные характеристики автокатодов в автоматическом режиме.

Рассмотрены основные причины отклонения вольтамперной характеристики плоского автокатода от вида Фаулера-Нордгейма, показано, что отклонение характеристики может происходить как из-за особенностей структуры поверхности автокатода, так и из-за особенностей, связанных с измерением характеристик плоских АЭК.

Разработан новый подход в подготовке порошка из углеродных волокон, позволивший получить углеродные частицы с оптимальными характерными размерами.

Многочисленные эксперименты, направленные на оптимизацию технологических параметров методик нанесения, таких как: трафаретная печать и электрофоретическое осаждение, позволили получить плоские автокатоды с оптимальной структурой поверхности.

Были изготовлены плоские автокатоды из углеродных нанотрубок, показано, что для данного типа углеродного материала методика нанесения не влияет на эмиссионные свойства, и они в основном определяются структурой исходного порошка.

На примере молотых углеродных волокон и углеродных нанотрубок удалось показать, что эффективность плоского автокатода в основном определяется топографией поверхности. Полученные результаты говорят о том, что эффективность АЭК зависит от характерного размера частиц и их взаимного расположения. В рамках проводимых исследований не наблюдалось различий в эмиссионных свойствах катодов, изготовленных из различных типов углеродных материалов.

Предложена модель влияния процессов адсорбции-десорбции молекул остаточных газов на долговременную стабильность эмиссионного тока. Полученные результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Представлены новые методы увеличения эффективности плоских АЭК из углеродных материалов. Показано, что допирование углеродного АЭК барием приводит к значительному снижению работы выхода электронов, данные результаты подтверждены экспериментами по внедрению бария в структуру МПГ-6 и в углеродные нанотрубки.

Предложен и опробован метод тренировки плоского АЭК, позволяющий оптимизировать эмиссионную поверхность.

Показано, что магнитное ориентирование углеродных частиц во время нанесения позволяет увеличить площадь эмитирующей поверхности плоского автокатода. Получено и исследовано уравнение движения иглоподобной частицы в вязкой среди, что позволило определить оптимальные параметры нанесения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Чесов, Роман Геннадьевич, 2004 год

1. Saito Y., Uemura S. //Field emission from carbon nanotubes and its application to electron sources, Carbon, 2000, 38, p. 169-182

2. Obraztsov A.N., Pavlovsky J.Y., Volkov A.P.//Prototype of light emitting device with thin film cold cathode, Proc. of 19th Int. Display research conf., 1999, Berlin, p. 229-231

3. Kaftanov V.S., Suvorov A.L., Sheshin E.P.//Field emission cathode and light source including a filed emission cathode, Пат. 5877588 США, Кл. H01J 1/30 (313/491) от 2.03.1999

4. В.А. Варламов, Е.И. Шехмейстр «Сборочные операции в электровакуумном производстве», М.: Высшая школа,1979

5. Spindt С.А., Brodie I., Humphrey L., Westberg E.R.//Physica! properties of thin-film field emission cathodes with molybdenum cones, J. Appl. Physics, 1976, 47, 5248

6. Newman S.J., Smith R.T., Penn C.//Development of 5.1 inch filed emission display, Soc. Inform. Display Int. Symp. Dig. Tech. Papers, 1998,29, p.95

7. Шешин Е.П. «Структура поверхности и автоэмиссионные свойства углеродных материалов», М: МФТИ, 2001

8. Peng X.L.//Field emission characteristics of chemical vapor deposition diamond films, Th. Sol. Fil., 2000, 372, 1, p. 292-300

9. Choi W. В., Jin Y. W., Kim H. Y„ Lee S.J., Yun M. J., Kang J. H., Choi Y. S.,Park N. S„ Lee N. S„ Kim J. M.//Electrophoresis deposition of carbon nanotubes for triode-type field emission display, Appl. Phys. Lett., 2001, V78, N11, 1547-1549

10. Burden A.P., Bishop H.E., Brierleg M //Field emitting inks for consumer-priced broad-area flat panel displays, JVST, B, 2000, 2, 18, p. 900-905

11. Бондаренко Б.В., Баканова E.C., Черепанов А.Ю., Шешин Е.П.//Влияние формовки на структуру углеродных автокатодов, Радиотехника и электроника, 1985, XXX, N11, с. 2234-2238.

12. Суворов А.Л., Шешин Е.П., Протасенко В.В. и др. //Микрошероховатые плоские автоэмиссионные катоды из графита, полученные радиационным способом, ЖТФ, 1996, T66, №7, с. 156-160.

13. Dean К A., Talin A. A., Jaskie J. E.//Field emission displays: a critical review, Sol-Stat. El., 2001, 45, 1 963977

14. Silva S. R. P., Forrest R. D., Khan R. U. // Tailiring of the field emission properties of hydrogenated amorphous carbon thin films by nitrogen incorporation and thermal annealing, Diamond and Related Materials, 2000, 9, 1 p. 1205-1209

15. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smaley. R.E.//C6o: Buckminsterfullerene, Nature, 1985, 318, 162.16. lijima S. //Herical microtubules of graphitic carbon, Nature, 1991, 354, 56.

16. Donnet I.B. Bansal R.C. // Carbon fibers, Marcel Dekker Inc. New-York. 1990.

17. Углеродные волокна и композиты //Под ред. Э. Фитцера, М. Мир, 1988.

18. Baker R.T., Gadsby G.R., Thomas, R.B. /ЯЬю production and properties of filamentous carbon //Carbon, 1975, V.13, N3, p. 211-214.

19. Baker F.S., Osborn A.R., Williams J. //The carbon fiber filed emitter // J. Phys. D, Appl. Phys., 1974, V7, N15, p. 2105-2115.

20. Sheshin E.P., //Field emission of carbon fiber, Ultramicroscopy, 1999, V. 79, p. 101-108.

21. Шешин Е.П. //Эмиссионные характеристики углеродных волокон, Физические процессы в приборах электронной и лазерной техники, М. МФТИ, 1980, с. 6-10.

22. Бондаренко Б.В., Шаховской А.Г., Шешин Е.П. //Стабилизация автоэмиссионных характеристик автокатода из углеродных волокон при длительной работе, Физические процессы в приборах электронной и лазерной техники, M. МФТИ, 1985, с. 4-11.

23. Van Oostrom F.G.I //Validity of the Fowler-Nordheim model for field electron emission, Philips Res. Rept., 1966, V12, Suppl. 1, p. 1-102.

24. Бондаренко Б.В., Рыбаков Ю.Л., Шешин Е.П. //Автоэлектронная эмиссия углеродного волокна, Радиотехника и электроника, 1982, Т.27, N8, с. 1593-1597.

25. Фиалков A.C., Осипов Н.И., Анаскин И.Ф., Куприкова Н.Д. //Автоэмиссионный источник электронов из углеродного волокна, ПТЭ, 1980, N3, с. 238-239.

26. Фиалков A.C., Бавер А.И., Сидоров Н.М., //Пирографит. Получение, структура, свойства, Успехи Химии, 1965, Т.34, N1, с. 132-153.

27. Фиалков A.C. //Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов, М. Металлургия, 1965.

28. Мадорский С. //Термическое разложение органических полимеров, М. Мир, 1967.

29. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Рыбаков Ю.Л., Шаров В.Б., Шешин Е.П. //Влияние шероховатости поверхности автокатодов на их эмиссионные характеристики. Радиотехника и Электроника. 1987, Т. 32, N12, с. 2606-2610.

30. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П. //Модель микрорельефа автокатода с развитой рабочей поверхностью, Физ. яв. в эл. прибор. М: МФТИ, 1986, с.18-21

31. Бондаренко Б.В., Шешин Е.П. и др. //Исследование эрозии углеродных автокатодов в камере РЭМ, Электронная техника, 4, ЭРГП, 1986, 3, с. 8-12.

32. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Рыбаков Ю.А., Шешин Е.П. //Автоэлектронная эмиссия стержневых графитовых катодов, Физические явления в приборах электронной и лазерной техники, М. МФТИ, 1981, с. 11-15.

33. Суворов А.Л., Шешин Е.П., Простасенко В.В. и др. //Микрошероховатые плоские автоэмиссионные катоды из графита, полученные радиационным способом, ЖТФ, 1996, Т.66, N7, с. 156-160.

34. Бондаренко Б.В., Ильин B.H., Шешин Е.П. и др.// Эмиссионные характеристики автокатодов из пластин пирографита, Электронная техника, Сер. 1, Электроника СВЧ, 1988, N1, с. 34-38.

35. Ильин B.H., Шомин Д.А., Погорелова В.И. //Автоэлектронная эмиссия пирографита, Тезисы докладов XX Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике, Киев, 1987, Т1, с.235.

36. Пат. 4143292 США, 313-336, 25.06.76. Field emission cathode of glassy carbon and method of preparation, S. Hosoki, H. Okano.

37. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П. //Автоэлектронные эмиттеры с развитой рабочей поверхностью, Электронная техника, сер. 1, Электроника СВЧ, 1984, N10, с. 44-47.

38. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C., Curl R.F., Smaley. R.E. //C60: Buckminsterfullerene, Nature, 1985, 318, 162.

39. Елецкий A.B. //Углеродные нанотрубки. Успехи физических наук, 1997, Т.167, N9, с. 945-972.

40. Ebbesen T.W. and Ajayan P.M.//Large-scale synthesis of carbon nanotubes. Nature, 1992, 358, 220.

41. Ebbessen T.W., Hiura H., Fujita J., Ochiai Y., Matsui S., Tanigaki K. //Patterns in the bulk growth of carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett, 1993, 209, 83.

42. Taylor G.H., Fitzgerald J.D., Pang L., Wilson M.A. //Cathode deposits in fullerene formation microstructural evidence for independent pathways of pyrolytic carbon and nanobody formation, J. Cryst. Growth, 1994, 135, 157.

43. Kosatovskaya Z.Ja., Chernozatonskii L.A., Fedorov E.A. //Nanofilament carbon structures, 1992, JETP Lett., 228, 94.

44. Endo M., Takeuchi K., Igarashi S., Kobori K., Shiraishi M. //The production and structure of pirolytic carbon nanotubes (PCNTs). J. Phys. Chem. Solids, 1993, 54, 1841.

45. Hsu W.K., Hare J.P., Terrenes M„ Kroto H.W., Walton D.R.M., Harris P.J.F. //Condensed phase nanotubes, Nature, 1995, 377,687.

46. Hsu W.K., Hare J.P., Terrenes M.„ Kroto H.W, Walton D.R.M. //Electrolytic formation of carbon nanostructure, Chem. Phys. Lett., 1996, 262, 161.

47. Фиалков A.C., Сидоров H.M., Смирнов Б.Н. //Особенности строения и роста нитевидных образований пироуглерода, Доклады АН СССР, 1973, Т. 221, N1.

48. Amelinckx S., Zhang Х.В., Bernaerts D., Zhang X.F., Ivanov V., Nagy J.B. //A formation mechanism for catalytically grown helix-shaped graphite nanotubes, Science, 1994, 265, 635.

49. Ivanov V., Nagy J.В., Lambin P. et. all. //The study of carbon nanotubules produced by catalytic method, Chemical Phys. Lett., 1994, V 223, N4, p. 239-335.

50. Павловский И.Ю., Образцов A.H. //Автоматизированная установка для газофазного осаждения алмазных пленок в разряде постоянного тока, Приборы и техника эксперимента, 1998, N1, с. 152-156

51. Mitsuda У., Yoshida Т., Akashi К. //Development of a new microwave plasma torch and its application to diamond synthesis, Rev. Sci. Jnstr.m 1989, V60, N2, p. 249-252.

52. Meyer D.E., Dillon R.O., Woolham J.A. //Radio-frequency plasma chemical vapor-deposition growth of diamond, J. Vac. Sci., Tech., 1989, A7, N3, 2325-2327.

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

54. Robertson J. //Mechanism of electron field emission from diamond, diamond-like carbon, and nanostructured carbon, J. Vac. Sci. Technol., 1999, B17(2), p. 659-665

55. Thurer K.H., Schreck M., Strike B. et. al. //Growth and defects of diamond facets negative biasing conditions in a microwave plasma CVD process, Diamond Relat. Mater., 1997, V6, p. 1010-1014

56. Lee Ch. J., Park Jh., Kang S. Yo., Lee J.Ho. //Growth and field electron emission of vertically aligned multiwalled carbon nanotubes, Chem. Phys. Lett., 2000, 326, 175-180

57. Musatov A.L., Kiselev N.A., Zakharov D.N., Kukovitskii E.F., Zhbanov A.l.m et. al., //Field electron emission from nanotube carbon layers grown by CVD process, Appl. Surf. Scien., 2001, 183, 111-119.

58. Lee Y.H., Kim D.H, Kim. H, and Ju B.-K // Carrier transport and electron field-emission properties of a nonaligned carbon nanotube thick film mixed with conductive epoxy, Jour. Of Appl. Phys., 2000, V88, N7, 41814185

59. Choi Y.C, Shin Y.M., Dong Jae Bae D.J., Lim S. C., Lee Y.H, Lee B. S. //Patterned growth and field emission properties of vertically aligned carbon nanotubes, Diam. and Relet. Mat., 2001, 10, 1457-1467

60. Tersoff J., Ruoff R.S. //Structural properties of a carbon nanotube crystal, Phys. Rev. Lett., 1994, 73, 676.

61. Qin L.-C., lijima S., Kataura H., Maniwa Y., Suzuki S., Achiba Y., //Helicity and packing of single-walled carbon nanotubes studied by electron nanodifraction, Chem. Phys. Lett., 1997, 268, 101.

62. Zhang X. F., Zhang X. В., Van Tendeloo G., Amelinckx S., et. al. //Carbon nanotube; their formation process and observation by electron microscopy, J. Cryst. Growth, 1993, 130, 368.

63. Saito Y.,Hamaguchi1 K., Uemura S, et. al. //Field emission from multi-walled carbon nanotubes and its application to electron tubes, 1998, Appl. Phys. A 67, 95-100

64. Bonard J.-M., Salvetat J.-P., Stockli Т., Forro L., Chatelain A. //Field emission from carbon nanotubes: perspectives for applications and clues to the emission mechanism, Appl. Phys., 1997, A 69, 245-254

65. Talin A.A., Dean K.A., Jaskie J.E., //Field emission display: a critical review, Sol.-St. Electron., 2001, 45, 963976

66. Shakhovskoy A.G., Sheshin E.P. //Field emission array with isolated carbon fiber emitters, Abst. of 2nd Int. Vac. Microel. Conf., Bath, England, 1989, p. 73.

67. Shakhovskoy A.G., Sheshin E.P, Kupriashkin A.S., Seleverstov V.A. //A method of fabrication of matrix carbon fiber field emission cathode structure for flat-panel indicators, J. Vac. Sci. and Tech., 1993, V11, N2, p. 511-513

68. Kupryashkin A.S., Sheshin E.P., Seliverstov V.A., Shakhovskoy A.G. //Graphite field electron array for flat-panel fluorescent display//Abst. of 4th Int. Vac. Microel. Conf, Japan, 1991, p. 124.

69. Lee Jong Duk, Cho Euo Sik, Kwon Sang Jik // Fabrication of triode diamond field emitter arrays on glass substrate by ACF Bonding, Abst. of 13th Int. Vac. Microel. Conf, 2000 Guangzhou, China, 2000

70. A.A. Жигарев «Электронно-лучевые приборы», M.: Энергия, 1965

71. Jung Jae Eun, Jo S. H., Lee C. G., You J. H., Kim H. Y. et. a!. //Application of carbon nanotubes to field emission displays, Diam. and Rel. Mat., 2001, 10, 1, 265-271

72. Kwo J. L. Yokoyama M., Lee Ch.-Ch., Chuang F.-Yu. //Numerical indicator field emission display using carbon nanotubes as emitters, J. Vac. Sci. Technol., 2001, В 19(3), 1023-1025

73. Wang Q. H., Yan M., Chang R. P. H. //Flat panel display prototype using gated carbon nanotube field emitters, Appl. Phys. Lett., 2001, V8, N7, 1294-1296

74. Jung Jae Eun, You J. H., You J. H. et. al. // Electrophoretic deposition of carbon nanotubes for field emission displays, IVMC 2000 Guangzhou, China, August 14-17, 2000

75. Sheshin E.P., Suvorov A.L., Bobkov A.F., Dolin D.E. //Light source on the basis of carbon field emission cathodes: design and parameters//Abst. of 7th Int. Vac. Microelec. Conf., 1994, France, p. 423-426

76. Chakhovskoi A.G., Hunt C.E. //Improve image uniformity in light sources with carbon field emitters, Tech. Digest of 11th IVMC, 1998, NC, USA, p. 190-191

77. Chubun N., Lasarev N., Sheshin E., Suvorov A. //Vacuum fluorescent light source with carbon fibers field emission cathode Tech. Digest of 8th IVMC, 1995, Portland, USA, p. 516-521

78. Uemura S., Nagasako Т., Yotani J., Shimojo T. //Carbon nanotube FED elements, Tech. Digest SID 1998, p. 1052-1055

79. Baturin A.S., Chadaev N.N., Sheshin E.P., Tchesov R.G., Yeskin I.N., Trufanov A.I //Electron gun with cathode of carbon fibers bundles, J. Vac. Sci. Technol., 2003 Jan/Feb, В 21(1)

80. Choi Kwi Seok, Lee Sang Jin, Kim Jae Myung // FED Devices Containing a Novel Graphite Cathode Prepared by a Screen Printing Process, IVMC 1999 Darmstadt, Germany, July 6-9, 1999 (GMM-VDE)

81. Wang Wen-Chun, Lee Chen-Chung, Sheu Jyh-Rong, et. al. // Low-cost fabrication of triode structure carbon nanotube field emission display, VMC 2001 University of California, Davis, California, USA, August 12-16, 2001 (IEEE)

82. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. «Эмиссионная электроника», М. Наука, 1966, с.403-417

83. L.W. Nordheim, Proc. Roy. Soc. V. A121 (1928) 626

84. R.H. Fowler, L.W. Nordheim, Proc. Roy. Soc. V. A119 (1928) 173.

85. Елинсон М.И., Васильев Г.Ф. «Автоэлектронная эмиссия» Москва, ФизМатЛит, 1958

86. Murphy E.L., Good R.H., Jr. //Phys. Rev., 1950, V. 80, p. 887

87. Bonnot A.M., Chaumont M., Dijion J. et. al //Emission characteristics of carbon nanotubes and nanostructures prepared HFCVD, ITM-FEECM 2001 Moscow, Russia, July 2-4, 2001

88. Pal A. F., Suetin N. V., Bliablin A. A., et al //The emission properties of the nanodiamond films produced in CH4/C02 microwave, IVMC 2001 University of California, Davis, California, USA, August 12-16, 2001

89. Ding Mingqing, Krauss A. R., Auciello O., et. al. //Field emission properties of Si tip emitters coated with conformal nanocrystalline diamond films, VMC 1999 Darmstadt, Germany, July 6-9, 1999 (GMM-VDE)

90. Bobkov A. F., Davidov E. V., Zaitsev S. V., Karpov A. V. et. al. //Some aspects of the use of carbon materials in field electron emission cathodes, JVST, B, 2000, 19, 1, p32-39

91. Park Kyung Ho, Lee Soonil, Koh Ken Ha // Electron field emission from defective diamond films deposited on chrome electrode, Diamond and Related Materials 2000, 9, 1, p. 1342-1349

92. Obraztsova E., Pozharov A., Terekhov S., Osadchy A., Pimenov S., Konov V et. al //Single-wall carbon nanotube electron emitters formed by liquid electrophoresis, ITM-FEECM 2001 Moscow, Russia, July 2-4, 2001

93. Kurt Ralph, Bonard Jean-Marc, Klinke Christian //Influence of the deposition conditions on the field emission properties of patterned nitrogenated carbon nanotube films, Chemical Physics Letters 2001, 343, 1, 21-28

94. Forbes R.G. //Field emission: New theory for the derivation of emission area from a Fowler-Nordheim plot, J. V. Sci. Technol., 1999 Mar/Apr, В 17(2), p. 526-533

95. Forbes R.G. //Use of a spreadsheet for Fowler-Nordheim equation calculations 1999 Mar/Apr, В 17(2), p. 534-541

96. Forbes R.G., Jensen K.L. //New results in the theory of Fowler-Nordheim plots and the modeling of the hemi-ellipsoidal emitters, ultramicroscopy, 2001, 89, p. 17-22

97. Yeskin I.N., Baturin A.S., Sheshin E.P., Tchesov R.G. et. al. //Application of glass-carbon composition for field emission display, 4th IVESC, 2000, Saratov, Russia, p. 245.

98. Батурин A.C., Князев A.M., Чесов P.Г., Шешин Е.П. и др. //Методы изготовления автоэмиссионных катодов для использования в системах управления устройствами MCT, Микросистемная техника, 2003, №12, с. 21—23

99. Kurnosov D.A., Baturin A.S., Bugaev A.S., Nikolski K.N., Tchesov R.G., Sheshin E.P //Influence of the interelectrode distance in electrophoretic cold cathode fabrication on the emission uniformity, Applied Surface Science, 2003, V. 215, pp. 232—236

100. Батурин A.C., Курносов Д.А., Никольский K.H., Шешин Е.П., Чесов Р.Г. //Способ изготовления автоэмиссионного катода, RU 2225052 C1 7H01J1/14, 2004

101. С. Глесстон «Введение в электрохимию», М: Ин. Лит-ра, 1951

102. Zhirnov V.V., Choi W.B., Cuomo J.J., Hren J.J. //Diamond coated Si and Mo field emitters: diamond thickness effect, Appl. Surf. Scien., 1996, 94/95, 123-128

103. Wang Weibiao, Zhao Haifeng, Zhang Chuanping, et. al. //The field emission properties of epitaxial diamond film, IVMC 2001 University of California, Davis, California, USA, August 12-16, 2001

104. Jung Jae Eun, You J. H., Choi Won Bong et. al. //Electrophoretic deposition of carbon nanotubes for field emission displays, IVMC 2000 Guangzhou, China, August 14-17, 2000

105. C.C. Духин, Б.В. Дерягин // «Электрофорез», Наука, 1976

106. Zhu Wei, Bower С., Kochanski G., Jin Sungho // Field emission properties of diamond and carbon nanotubes, Diamond and Related Materials, 2001, 10, 1, p. 1709-1714

107. Wang Q. H., Chang R. P. H., Yam M. //Flat panel display prototype using gated carbon nanotube field emitters, Applied Physics Letters 2001, 78, 9 0 1294-1297

108. Чесов Р.Г., Батурин A.C., Бормашов B.C., Князев А.И., Никольский K.H., Шешин Е.П. //Срок службы автокатодов на основе углеродных нанотрубок, Микросистемная техника, 2003, №5, с. 26—29

109. Н.В. Черепнин, "Сорбционные явления в вакуумной технике" М.: "Советское радио" 1973 — стр. 130

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

111. Н.В. Плешивцев, "Катодное распыление" М.: Атомиздат, 1968

112. Grujicic М., Cao G., Gersten В. //Enhancement of field emission in carbon nanotubes through adsorption of polar molecules, App. Surf. Sei., 2003, 206, p. 167-177

113. Батурин A.C., Никольский K.H., Чесов Р.Г., Шешин Е.П. и др. //Метод экспресс-испытания катодов на срок службы, Радиационная физика твердого тела (Труды XI межнационального совещания), Севастополь, 2001, с. 211.

114. Fujiwara A., Ishii К., Suematsu Н. et. al. //Gas adsorption in the inside and outside of single-walled carbon nanotube, Chem. Phys. Let., 2001, 336, p. 205-211

115. Л.К. Дикова, Е.П. Сытая и Г.Н. Шупле, ФТТ 8 (1966) 936

116. N.S. Rasor, С. Warner, J. Appl. Phys. 35 (1964) 2589

117. X.Y. Zhu, S.M. Lee, Y.H. Lee and T. Frauenheim, Phys. Rev. Lett., 2000, 85, p. 2757

118. Шешин Е.П., Макуха В.И., Рыбаков Ю.Л., Эмиссионные свойства стержневых автокатодов из графита /Яезисы докладов XVIII Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике. М.: Наука, 1981. - С. 210-212.

119. Кудинцева Г.А., Мельников А.И., Морозов A.B., Никонов Б.П. «Термоэлектронные катоды», М.: Энергия, 1966

120. Бондаренко Б.В., Макуха В.И., Шешин Е.П.//Стабильность эмиссии и долговечность некоторых вариантов автокатодов, радиотехника и электроника, 1983, XXVIII, 8, с. 1649-1652

121. Макуха В.И., Шешин Е.П. О возможности получения больших автоэмиссионных токов из графита// Физические явления в приборах электронной и лазерной техники. М.: МФТИ, 1983, - С. 22-25.

122. Батурин A.C., Князев А.И., Никольский К.Н., Чёсов Р.Г., Шешин Е.П //Образование колец вокруг первичного автоэмиссионного изображения и возможности их практического использования, Журнал Технической Физики, Том 74, №2, 2004, с. 110—113

123. Батурин A.C., Князев А.И., Никольский K.H., Чёсов Р.Г., Шешин Е.П. //Внедрение щелочноземельного металла в структуру графита с целью снижения работы выхода, Журнал Технической Физики, Том 74, № 3, 2004, с. 62—64

124. Muradyan V.E., Tarasov B.P., Shulga Y.M., Pyabenko A.G., Fursikov P.V., et. al. //Abstract of VIIth International Conference "Hydrogen Materials Science and Chemistry of Metal Hydrides" (ICHMS'2001), Alushta-Cremia-Ukraine, 2001, p.548-551