Development of TEM and SEM high brightness electron guns using cold-field emission from a carbon nanotip

Autor: Yoshifumi Taniguchi, L. de Knoop, Aurélien Masseboeuf, Mathieu Delmas, Shuichi Mamishin, Marc Monthioux, Martin Hÿtch, Florent Houdellier, Etienne Snoeck, Christophe Gatel
Přispěvatelé: Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Hitachi, Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2015
Předmět:
Zdroj: Ultramicroscopy
Ultramicroscopy, Elsevier, 2015, 151, pp.107--115. ⟨10.1016/j.ultramic.2014.11.021⟩
Ultramicroscopy, 2015, 151, pp.107--115. ⟨10.1016/j.ultramic.2014.11.021⟩
ISSN: 0304-3991
Popis: International audience; A newly developed carbon cone nanotip (CCnT) has been used as field emission cathode both in low voltage SEM (30 kV) electron source and high voltage TEM (200 kV) electron source. The results clearly show, for both technologies, an unprecedented stability of the emission and the probe current with almost no decay during 1 h, as well as a very small noise (rms less than 0.5%) compared to standard sources which use tungsten tips as emitting cathode. In addition, quantitative electric field mapping around the FE tip have been performed using in situ electron holography experiments during the emission of the new tip. These results show the advantage of the very high aspect ratio of the new CCnT which induces a strong enhancement of the electric field at the apex of the tip, leading to very small extraction voltage (some hundred of volts) for which the field emission will start. The combination of these experiments with emission current measurements has also allowed to extract an exit work function value of 4.8 eV.
Databáze: OpenAIRE
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