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N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响

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李俊杰, 吴汉华, 龙北玉, 吕宪义, 胡超权, 金曾孙. 2005: N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响, 物理学报, 54(3): 1447-1451. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.079
引用本文: 李俊杰, 吴汉华, 龙北玉, 吕宪义, 胡超权, 金曾孙. 2005: N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响, 物理学报, 54(3): 1447-1451. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.079
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Li Jun-Jie, WU Han-hua, LONG Bei-yu, Lü Xian-Yi, Hu Chao-Quan, JIN Zeng-sun. 2005: The effect of nitrogen-implantation on the field-emission properties of CVD diamond films, Acta Physica Sinica, 54(3): 1447-1451. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.079
Citation: Li Jun-Jie, WU Han-hua, LONG Bei-yu, Lü Xian-Yi, Hu Chao-Quan, JIN Zeng-sun. 2005: The effect of nitrogen-implantation on the field-emission properties of CVD diamond films, Acta Physica Sinica, 54(3): 1447-1451. doi: 10.3321/j.issn:1000-3290.2005.03.079
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N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响

  • 吉林大学超硬材料国家重点实验室,物理学院,长春,130023

The effect of nitrogen-implantation on the field-emission properties of CVD diamond films

  • 摘要: 不同剂量的N离子被注入到化学气相沉积金刚石膜内,研究了表面结构及场发射特性的变化.Raman谱和x射线光电子能谱分析表明,N离子的注入破坏了金刚石膜表面原有的sp3结构,并在膜内形成大量的sp2 C-C和sp2C-N键.样品的场发射测试显示N离子的注入显著提高了金刚石膜场发射特性,膜的场发射阈值电场从注入前的18 V/μm下降到注入后的4 V/μm.金刚石膜场发射特性的提高归因于N离子注入后膜内sp2C键含量的增加和体内缺陷带的形成,这些变化能改变膜的表面功函数,提高Feimi能级,降低电子隧穿表面的能量势垒.
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出版历程

N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响

  • 吉林大学超硬材料国家重点实验室,物理学院,长春,130023

摘要: 不同剂量的N离子被注入到化学气相沉积金刚石膜内,研究了表面结构及场发射特性的变化.Raman谱和x射线光电子能谱分析表明,N离子的注入破坏了金刚石膜表面原有的sp3结构,并在膜内形成大量的sp2 C-C和sp2C-N键.样品的场发射测试显示N离子的注入显著提高了金刚石膜场发射特性,膜的场发射阈值电场从注入前的18 V/μm下降到注入后的4 V/μm.金刚石膜场发射特性的提高归因于N离子注入后膜内sp2C键含量的增加和体内缺陷带的形成,这些变化能改变膜的表面功函数,提高Feimi能级,降低电子隧穿表面的能量势垒.

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