Abstract
Using RF plasma enhanced chemical vapor deposition, amorphous carbon films were grown in pure methane plasma. Field electron emission of these films were examined at a function of deposition temperature. It was found that the electron emission current of the sample prepared at deposition temperature above $600^{\circ}C$ was considerably improved. The film grown at deposition temperature of $800^{\circ}C$ had the best threshold field of 8 V/$\mu\textrm{m}$ in this experiment. According to the results of Raman spectroscopy. growth of graphite crystallites was promoted with higher deposition temperatures. Moreover the surface morphology was abruptly changed at deposition temperature above $600^{\circ}C$. We discuss the field electron emission characteristics of amorphous carbon films with regard to the structural feature and surface morphology.
본 논문에서는 혼합가스 없이 메탄가스만을 사용하여 RF PECVD 방법으로 성장시킨 a-C 박막의 전계전자방출특성을 조사하였다. 또한 본 논문은 박막의 표면형태와 결정들의 결합구조가 어떻게 전계전자방출에 영향을 미치는가에 관하여 보고된다, a-C 박막의 전계전자방출특성은 증착온도에 크게 의존함이 확인되었다. 실온에서 성장된 카본박막의 문턱전압은 20 V/$\mu\textrm{m}$이었다. 그러나 증착온도가 $500^{\circ}C$로부터 $600^{\circ}C$로 증가함에 따라 문턱전압은 17 V/$\mu\textrm{m}$에서 10 V/$\mu\textrm{m}$으로 감소하였으며 $800^{\circ}C$에서는 문턱전압이 B V/$\mu\textrm{m}$로 크게 개선되었다. 박막의 표면형태, 구조적인 특징과 전계전자방출특성의 관계를 조사하기 위해서 라만 스펙트럼과 주사형전자현미경 (scanning electron microscopy : SEM)을 사용하였다. 박막의 물리적, 화학적, 특성은 증착온도에 매우 의존하며 이들 특성들은 전계전자방출특성에 큰 영향을 미친다는 사실을 발견했다.
