稀土单硫化物作为耐用且高效的冷阴极
材料科学
2015-05-28 v1
摘要
稀土单硫化物具有岩盐结构，当沉积在各种 III-V 和 II-VI 族半导体表面时，它们提供了一种比碱金属更稳定的替代方案，以实现低或负的电子亲和势。在本文中，我们首先描述了通过脉冲激光沉积在 Si 和 MgO 衬底以及氧化铝模板上成功沉积一硫化镧。这些薄膜已通过 X 射线衍射、原子力显微镜、高分辨率透射电子显微镜、椭偏仪、拉曼光谱、紫外光电子能谱和开尔文探针测量进行了表征。对于 LaS/Si 和 LaS/MgO 薄膜，使用扫描阳极场发射显微镜技术通过场发射测量确定亚微米厚薄膜的有效功函数约为 1 eV。使用发射表面的拼凑场发射模型解释了这些高度理想的低功函数特性的物理原因。在该模型中，具有垂直于表面并露出表面的 <100> 取向的低功函数材料纳米晶体被具有更高功函数的非晶材料基质所包围。迄今为止，LaS 薄膜已成功用作冷阴极发射体，测得的发射电流密度高达 50 A/cm2。最后，我们描述了在 InP 衬底上成功生长 LaS 薄膜，以及最近使用脉冲激光烧蚀生产 LaS 纳米球和纳米团簇。
引用
@article{arxiv.1107.2547,
title = {Rare-earth monosulfides as durable and efficient cold cathodes},
author = {M. Cahay and S. B. Fairchild and L. Grazulis and P. T. Murray and T. C. Back and P. Boolchand and V. Semet and V. T. Binh and X. Wu and D. Poitras and D. J. Lockwood and F. Yu and V. Kuppa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.2547},
year = {2015}
}
备注
61 pages, 24 figures