InSb 图形化纳米线的场发射特性
介观与纳米尺度物理
2020-04-29 v1 材料科学
摘要
通过在 Si(100) 衬底上自上而下刻蚀工艺制备了具有不同几何参数（直径与间距）的 InSb 纳米线阵列。利用扫描电子显微镜真空腔内纳米操纵的钨探针尖作为阳极，研究 InSb 纳米线的场发射性质。报道了稳定的场发射电流，从单根纳米线提取的最大强度约为 1 μA，对应电流密度高达 10^4 A/cm^2。通过监测约三小时的场发射电流，探测了纳米线的稳定性与鲁棒性。在 500 nm–1300 nm 范围内调节阴极-阳极间距时，场增强因子与开启电场呈现非单调依赖关系，在间距 d=900 nm 时获得最大增强 β ≃ 78 与最小开启电场 E_ON ≃ 0.033 V/nm。纳米线间空间间距的减小与直径的增大导致场发射性能下降，场增强减小（β < 60）且开启电场增大（E_ON ≃ 0.050 V/nm）。最后，系统电场分布的有限元模拟表明，发射局限于纳米线顶表面边缘附近的有效区域，呈环形，最大宽度为 10 nm。
引用
@article{arxiv.2004.13340,
title = {Field emission characteristics of InSb patterned nanowires},
author = {Filippo Giubileo and Maurizio Passacantando and Francesca Urban and Alessandro Grillo and Laura Iemmo and Aniello Pelella and Curtis Goosney and Ray LaPierre and Antonio Di Bartolomeo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13340},
year = {2020}
}
备注
20 pages, 6 figures