基于多孔Al_2O_3绝缘层的MIM电子源电子发射特性研究

作     者：薛涛 张小宁 刘纯亮 Xue Tao;Zhang Xiaoning;Liu Chunliang

作者机构：西安交通大学电子物理与器件教育部重点实验室西安710049 

出 版 物：《真空科学与技术学报》 (Chinese Journal of Vacuum Science and Technology)

年 卷 期：2015年第35卷第11期

页      面：1390-1395页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.61372018) 

主　　题：多孔Al2O3 MIM电子源 电子发射特性 负阻效应 

摘      要：针对基于无孔Al_2O_3绝缘层的金属-绝缘层-金属(MIM)电子源存在显著负阻效应和无法在气氛下稳定发射电子的特点,提出并制备了一种Al底电极-多孔Al_2O_3绝缘层-Ti/Au复合顶电极结构的MIM电子源。在真空,不同压强的氮气和空气中的电子发射结果表明,Al_2O_3绝缘层经过磷酸扩孔后,MIM电子源的负阻效应在电子发射区间几乎消失,同时增强了电子发射的局部电场,电子获得更好的加速,提高了发射电流。Ti/Au复合顶电极改善了Au膜和多孔Al_2O_3绝缘层的电接触,减小了电子能量的散射。该电子源发射的电子能够激发氮气,在空气和氮气中的发射电流大小受气体及其压强的影响。