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VA: Vakuumphysik und Vakuumtechnik

VA 4: Vakuummikroelektronik

VA 4.1: Vortrag

Montag, 11. März 2002, 16:50–17:10, H47

Untersuchungen zu Feldemissionseigenschaften von Carbon Nanotubes — •Wolfram Knapp und Detlef Schleussner — Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Abt. Vakuumphysik und -technik, Universitätsplatz 2, 39106 Magdeburg

Carbon Nanotubes (CNTs) werden in unterschiedlichen Strukturen zunehmend als flächenhafte Feldemitter für vakuumelektronische und vakuummikroelektronische Anwendungen, wie z.B. Displays, Lichtelemente, Leistungsröhren u.a., eingesetzt. Bei o.g. Anwendungen handelt es sich um geschlossene Vakuumsysteme. Schwerpunkt unserer Untersuchungen zu Feldemissionseigenschaften von CNTs sind dagegen Anwendungen mit stark wechselnden Vakuumbedingungen, typisch z.B. für Ionisationsmanometer. Entsprechend dieser Einsatzcharakteristik wurden Belastungstests vorgeschlagen und durchgeführt. Untersuchungen zu CNTs mit ungeordneten, sogenannten „Buckypaper“-Strukturen bestätigen die hervorragenden Feldemissionseigenschaften mit Schwellwert-Feldstärken um 1V/Mikrometer für die Elektronenemission und realisierten Stromdichten um 100mA/cm-2. Als Stresstest werden definierte Durchschläge (Mikroarcs) vorgestellt, die als Oberflächenbehandlung eingesetzt, eine langzeitstabile Feldemission mit geringerem Stromrauschen bewirken. Zudem werden Experimente zur Früherkennung und Vermeidung von Durchschlägen ausgewertet und diskutiert.