低電圧駆動可能な小型中和器実現に向けたグラフェン/SiO_2/Si 積層型平面電子源の大電流化

摘要

推進剤不要かつ低電力で駆動できるグラフェン/SiO_2/Si 積層型平面電子源を対象に，放出電子電流の増大を試みた．まず，放出面積の異なる素子を作製し，放出面積100 × 100 μm~2 で放出電子電流密度が最も高いことが分かった．その後，放出面積100 × 100 μを3 × 3 mm~2 内に集積化した電子源を作製したところ，ゲート電圧13.4 V で放出電子電流2.1 mA (電流密度23.3 mA/cm~2) となった．mA 級の電流が得られる上，十数 V の低電圧かつ高電流密度で駆動可能な電子源を実現し，小型イオンスラスタの中和器として十分適用可能な性能を示した．