電界遮蔽効果と直列抵抗を同時に考慮した電界電子放出特性の検討

摘要

To estimate the effects of series resistance on the field emission current associated with an array of carbon nanotubes (CNTs) and nanowalls (CNWs), the model of the floating spheres or lines between anode and cathode plates was proposed. An approximate formula for the field enhancement factor was derived, showing that the series resistance of a CNT array critically affects the field emission of vertically aligned carbon nanotube cathode, and the effect of the series resistance was not the limiting factor to the emission current in the arrayed CNWs cold cathode.%ナノ力ーボン材料を用いた冷陰極の開発を目的に，絶縁膜中に力ーボンナノチューブ(CNT)を分散させた構造を提案し，CNT濃度と先端近傍の電界分布の関係を浮遊球モデルを用いて近似計算を行った.CNT自体の抵杭の影響も考慮して計算した結果，力ーボンナノチューブ(CNT)を基盤に対し垂直に配向したェミッタは直列抵抗の影響が大きく，印加電界の増加に伴い放出電流密度が飽和してしまうことが分かった.また，カーボンナノウォール(CNW)を基板に対して垂直に配向したェミッタでは，直列抵抗の影響が少ないことが分かった.