基于负电子亲和势的AlN冷阴极材料的场发射特性

【作者】 陈平； 赵德刚； 侍铭； 郑军； 成步文； 王启明；

【机构】 中国科学院半导体研究所光电子研究发展中心； 集成光电子学国家重点联合实验室；

【摘要】 利用金属有机物化学气相沉积系统（Metal-Organic Chemical Vapor Deposition,MOCVD）在n型SiC衬底上外延生长AlN薄膜,厚度约为100 nm。AlN外延薄膜有非掺杂本征材料和Si掺杂n型材料两种。在样品的上表面放置由Au薄膜构成的阳极平板,放入真空度为2×10^-5Pa的腔室内。利用Keithley 6430源表对AlN样品施加电压,同时测量阳极收集到的电子发射电流,获得两种不同掺杂情况的AlN样品的电子发射密度随电场强度的变化曲线如图所示。本征AlN样品和Si掺杂AlN样品的开启电场分别为14.9V/μm和6.7V/μm。对Si掺杂AlN样品,测量到的最大场发射电流密度为154 mA/cm²,远大于本征AlN样品,并与国际报道的A1N薄膜的最大场发射电流密度值在同一量级。更多还原