Эмиссионные характеристики легированных азотом наноструктурных алмазных покрытий, синтезированных в плазме тлеющего разряда

Abstract

Исследованы эмиссионные характеристики легированных азотом наноструктурных алмазных покрытий с удельным сопротивлением в диапазоне 2,3∙10⁴—4∙10¹ Ом∙см, полученных в плазме тлеющего разряда в различных условиях. Показано, что эмиссионный ток с поверхности образцов появляется после удаления примесей при отжиге в интервале 603—818 К, создающих поверхностные акцепторные электронные состояния p-типа, влияющие на работу выхода, определяемую методом контактной разницы потенциалов по смещению вольт-амперной характеристики. Для наноструктурного алмазного покрытия с удельным сопротивлением 2,4∙10² Ом∙см получено наиболее низкое значение работы выхода 1,28 эВ и наибольшая плотность тока 6,9 мА/см² при 963 К.

Досліджено емісійні характеристики леґованих Нітроґеном наноструктурних діямантових покриттів із питомим опором у діяпазоні 2,3∙10⁴—4∙10¹ Ом∙см, одержаних у плазмі жеврійного розряду за різних умов. Показано, що емісійний струм із поверхні зразків з’являється після видалення домішок при відпалі в інтервалі 603—818 К, що створюють поверхневі акцепторні електронні стани p-типу, які впливають на роботу виходу, що визначається методою контактної ріжниці потенціялів по зміщенню вольт-амперної характеристики. Для наноструктурного діямантового покриття з питомим опором у 2,4∙10² Ом∙см одержано найбільш низьке значення роботи виходу у 1,28 еВ і найбільшу густину струму у 6,9 мА/см² при 963 К.

The emission characteristics of the nitrogen-doped nanostructure diamond coatings with a resistivity in the range of 2.3∙10⁴—4∙10¹ Ohm∙cm obtained in glow discharge plasma under different conditions are investigated. As shown, the emission current from the sample surface appears after the removing of impurities during annealing in the range 603—818 K, which create surface acceptor electron states of p-type. That states affect the work function determined by the contact potential difference of shifting current—voltage characteristics. For the nanostructure diamond coating with a resistivity of 2.4∙10² Ohm∙cm, the lowest value of the work function of 1.28 eV and the highest current density of 6.9 mA/см² at 963 K are determined.