Исследование автоэмиссионных катодов на основе углеродных пленок

Прогресс в микроэлектронике направлен на повышение функциональной сложности, быстродействия, надежности схем и достигается как за счет уменьшения размеров их элементов, так и посредством использования новых материалов. Графитоподобные наноструктуры (графен, углеродные нанотрубки, нанографиты, наноалмазы) благодаря высокой подвижности носителей тока, инертности к агрессивным средам, механической прочности, радиационной и термической стойкости представляют значительный интерес для развития новой электронной компонентной базы микроволновой электроники и наноэлектроники. Однако приборное применение наноразмерных углеродных структур сдерживается отсутствием промышленной технологии их получения. В связи чрезвычайно актуально развитие методов получения качественных графитоподобных наноструктур, необходимых для изготовления приборов СВЧ-электроники, работающих при повышенных температурах (> 5000C) и частотах (>100 ГГц), создания автоэмиссионных катодов для плоских дисплеев и т.д.Планируемая работа направлена на улучшение эмиссионных характеристик автоэмиссионных катодов путем применения графитоподобных покрытий субмикронной толщины. Выполнение поставленной цели подразумевает развитие технологии синтеза графитоподобных наноструктур.В качестве метода изготовления пленок планируется применить электродуговое распыление графита с магнитной сепарацией плазмы. Методы исследования пленок – РФЭС, КРС, РД, РОР.В ходе выполнения темы будут разработаны автоэмиссионные катоды с плотностью токов не менее 1мА/см2 и наработкой на отказ не менее 5000 часов. Полученные результаты найдут применение в активно развивающемся направлении в электронике – вакуумной микроэлектронике для разработки следующих приборов: принципиально новые СВЧ – приборы; новые эффективные дисплеи и плоские экраны; миниатюрные источники рентгеновского излучения; принципиально новые процессоры для обработки информации.Отличительный признак перечисленных приборов – возможность работы при повышенных температурах (до 1000 °С).