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.
본 논문에서는 DC 플라즈마와 금속유기물을 사용하여 CNF의 저온 합성에 성공하였다. 합성된 CNTs는 기판의 위치에 따라 매우 다른 특성 차이가 보였다. CNT는 일반적으로 직경 100 nm, 길이 $10{\mu}m$의 특성을 가진다. CNT의 형태적 특성들은 전계전자방출특성에 큰 영향을 준다는 사실을 본 연구를 통해 알 수 있었다. 따라서 CNF의 합성에 의한 CNF 구조적 특성은 전자소자응용면에서 매우 중요한 역할을 한다.
In this work, carbon nanofibers have synthesized a low temperature using DC Ar Plasma and Fe-Phthalocyanine, and a characteristic difference of the synthesized CNF according to the location of the substrate was investigated. the density of CNFs synthesized on the position (a) were higher than that synthesized on the position (b) [See the Fig. 1]. Also, the length of CNFs was different. In the shape, CNFs with screw and straight line shape were synthesized in the position (a), but only CNFs with straight line shape were synthesized in the position (b). The difference have an important effect on the field emission characteristics.
Using plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), carbon thin film as electron field emitter were fabricated. These carbon thin film were deposited on Si(100) substrate at several RF power. These film were estimated by raman spectroscopy, scanning electron microscopy, and field emission. The field electron emission property of these carbon thin film was estimated by a diode technique. As the result, we observed that the field emission properties of these films were promoted by higher RF power. These results are explained as change of surface morphology and structural properties of carbon thin film
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[게시일 2004년 10월 1일]
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