平面纳米真空发射器的电子发射机制区
应用物理
2022-07-13 v1
摘要
纳米加工技术的最新进展使得制造具有纳米级自由空间间隙的真空电子器件成为可能。这些纳米电子器件有望带来冷场发射和自由空间传输的优势，例如高非线性和对温度与电离辐射的相对不敏感性，同时大幅减小器件尺寸、增加工作带宽并降低每个器件的功耗。此外，平面化真空纳米电子学可像典型的微纳尺度半导体电子学一样轻松大规模集成。然而，这些器件中不同电子发射机制之间的相互作用尚不清楚，且他人已注意到与纯 Fowler-Nordheim 发射的不一致。在本工作中，我们系统研究了具有几纳米曲率半径以及发射极与集电极间自由空间间隙的平面真空纳米二极管的电流-电压特性。通过研究由两种不同材料在各种环境条件（如温度和大气压）下制备的近乎相同的二极管的电流-电压特性，我们能够在单一器件中明确区分出三种不同的发射机制区：Schottky、Fowler-Nordheim 和饱和区。我们的工作将实现对真空纳米电子学的稳健且精确的建模，这对于未来需要能够在极端条件下运行的高速低功耗电子器件的应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2201.04043,
title = {Electron Emission Regimes of Planar Nano Vacuum Emitters},
author = {Marco Turchetti and Yujia Yang and Mina R. Bionta and Alberto Nardi and Luca Daniel and Karl K. Berggren and Phillip D. Keathley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.04043},
year = {2022}
}