2001 Fiscal Year Annual Research Report
負性電子親和力表面の電子放出機構解明と高輝度エミッターの作成
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13650027
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
本郷 昭三 神戸大学, 工学部, 助教授 (00029232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦野 俊夫 神戸大学, 工学部, 助教授 (40107983)
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| Keywords | diamond / H-terminated diamond / Cs / TDS / MDS / negative electron affinity / electron emitter / field emission |
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| Research Abstract |
ダイヤモンドは負性電子親和力(NEA)を持っているので、電子エミッターへの応用が期待されている。我々は安価に製造出来るCVDダイヤモンドを用い、それへの応用を考えてそのクリーン表面、水素終端表面、セシウム吸着表面等の基礎的な特性、電子放出特性を調べた。その結果のみを簡単に報告する。
(1)クリーンなCVDダイヤモンド上にセシウムを吸着させると、層状に成長する。
(2)水素終端したCVDダイヤモンド上にセシウムを吸着させると、セシウムは1層目から島状成長する。
(3)セシウムを1ML吸着したダイヤモンド表面を水素に曝露すると、セシウムとダイヤモンドの結合が切れ、ダイヤモンドのダングリングボンドが水素終端されると共にセシウムの水素化物ができる。
(4)セシウムを3ML吸着したダイヤモンド表面を水素に曝すと水素はセシウム内に拡散しセシウム水素化物を形成し仕事関数は減少する。
(5)水素終端されたダイヤモンド上の島状になったセシウムに水素を曝露した場合、セシウムの水素化物が形成される。
(6)水素終端上のセシウムは島状化している。この現象を利用すれぱ、量子ドットが簡単に作成できる。
(7)シリコン上に成長させたダイヤモンドからの、電界電子エミッションを測定した結果、膜厚が薄く、結晶サイズが小さいものが、電子放出のシュレシュホールドが低く、物によってはカーボンナノチューブと同程度のものが得られた。しかし安定性についてはまだまだ改善の余地がある。また・電子放出のシュレシュホールドはCVDダイヤモンド膜の作成過程にも関係がありそうである。
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