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氢、氧等离子体处理对氮化硼薄膜场发射特性的影响

Influence of H2 and O2 plasma treatment on fleld emission characteristics for BN films

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【作者】 顾广瑞； 金逢锡； 李全军； 盖同祥； 李英爱； 赵永年；

【Author】 GU Guang-rui, JIN Feng-xi, LI Quan-jun, GAI Tong-Xiang, LI Ying-ai, ZHAO Yong-nian(Department of Physics, College of Science and Engineering, Yanbian University, Yanji 133002, China;National Laboratory of Superhard of Materials, Jilin University, Changchun 130012, China)

【机构】 延边大学理工学院物理系； 吉林大学超硬材料国家重点实验室；

【摘要】 利用射频磁控溅射方法,在n型(100)Si基底上沉积了氮化硼(BN)薄膜,红外光谱测试表明,所有样品为六角氮化硼(h-BN)结构.经过氢、氧等离子体处理之后,在超高真空系统中测量了BN薄膜的场发射特性.实验结果表明,经过氢等离子体处理后BN薄膜的场发射开启电场明显降低,发射电流明显升高;而氧等离子体处理前后对h-BN薄膜的场发射特性影响不大,只是发射电流略有降低.不同样品的Fowler-Nordheim(F-N)曲线均为直线,表明电子发射是通过隧穿BN表面势垒发射到真空.

【Abstract】 BN thin films were prepared on the (100)-oriented surface of n-Si(0.008-0.02Ω·m) by r.f. magnetron sputtering physical vapor deposition(PVD). All the samples were h-BN structur by using IR spectra. The field emission characteristics of thin BN films were measured in a super high vacuum system. It is found that the turn-on electric field is decrease evidently for the BN film treated by H2 plasma and the field emission characteristics is not affected evidently for the BN film treated by O2 plasma. All the F-N curves are straight line that shows electrons are emined from BN to vacuum tunneling through the potential barrier at the surface of the BN films.

【关键词】 氮化硼薄膜； 场发射； 氢等离子体； 氧等离子体；
【Key words】 BN thin films； field emission； H2 plasma； O2 plasma；
  • 【会议录名称】 第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ
  • 【会议名称】第五届中国功能材料及其应用学术会议
  • 【会议时间】2004-09
  • 【会议地点】中国北京·秦皇岛
  • 【分类号】TB43
  • 【主办单位】国家仪表功能材料工程技术研究中心、国家“863”计划新材料领域专家委员会、中国仪器仪表学会仪表材料学会、中国金属学会、中国稀土学会、中国复合材料学会、中国有色金属学会、重庆仪表材料研究所、北京有色金属研究总院、包头稀土研究院、钢铁研究总院、北京工业大学、燕山大学、山东大学、云南大学、上海交通大学、华中科技大学、天津大学、四川大学、湖南大学、大连理工大学、南京大学、清华大学、西南师范大学、北京科技大学、北京大学、厦门大学、中南大学、电子科技大学、重庆大学、福州大学、吉林大学、哈尔滨工业大学、武汉大学、西安理工大学、北京交通大学、西北工业大学、苏州大学、东北大学、复旦大学、武汉理工大学、浙江大学、北京理工大学、北京航空航天大学、中国科技大学、西南交通大学、南开大学、《功能材料与器件学报》编辑部、《功能材料》编辑部
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