Influence of ambient gas pressure and carbon adsorption on dark current emission from a cathode
| Autor: | František Karlický, Maykel Márquez-Mijares, Fabien Bayle, Didier Lemoine, Philippe Testé, Bruno Lepetit, Khaled Almaksour, Michael J. Kirkpatrick, Philippe Dessante, Emmanuel Odic, David Alamarguy |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Théorie (LCAR), Laboratoire Collisions Agrégats Réactivité (LCAR), Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Instituto Superior de Tecnologias y Ciencias Aplicadas - InSTEC (CUBA), Arts et Métiers ParisTech, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Laboratoire Génie électrique et électronique de Paris (GeePs), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'électronique fondamentale (IEF), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Technical University of Ostrava [Ostrava] (VSB), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, HESAM Université (HESAM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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 Recherche sur les Systèmes Atomiques et Moléculaires Complexes (IRSAMC), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: |
Materials science
Analytical chemistry chemistry.chemical_element 02 engineering and technology 7. Clean energy 01 natural sciences law.invention Adsorption X-ray photoelectron spectroscopy law 0103 physical sciences Materials Chemistry Electrical and Electronic Engineering 010306 general physics Instrumentation ComputingMilieux_MISCELLANEOUS [PHYS]Physics [physics] Process Chemistry and Technology 021001 nanoscience & nanotechnology Cathode Surfaces Coatings and Films Electronic Optical and Magnetic Materials Field electron emission chemistry Volume (thermodynamics) 13. Climate action Chemical physics Electrode 0210 nano-technology Carbon Dark current |
| Zdroj: | Journal of Vacuum Science & Technology B Microelectronics and Nanometer Structures Journal of Vacuum Science & Technology B Microelectronics and Nanometer Structures, 2016, 34 (6), ⟨10.1116/1.4966621⟩ Journal of Vacuum Science & Technology B Microelectronics and Nanometer Structures, American Vacuum Society (AVS), 2016, 34 (6), ⟨10.1116/1.4966621⟩ |
| ISSN: | 0734-211X 1520-8567 |
| Popis: | Electronic field emission current (dark current) from surfaces under vacuum at high field strengths can be reduced by the injection of gas into the ambient volume. A possible reversible mechanism responsible for this gas effect is proposed. The mechanism involves the formation of nanoscale emitter structures by polymerization of hydrocarbon contamination with low-flux ion bombardment at low pressure, and the destruction of these structures by high flux ion bombardment at sufficiently high pressure. Experimental evidence, in particular, x-ray photoelectron spectroscopy analysis of the electrode, is provided in support of this mechanism. Density functional theory calculations are presented to show that the morphology of the carbon layer, not its chemical composition, is the important parameter influencing dark current levels. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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