高温燃焼グラファイトカソードの特性評価(電子管と真空ナノエレクトロニクス)
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概要
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筆者らにより微細な先鋭化した円錐状の突起が高密度に形成されるグラファイトナノニードル(Graphite nano needle:GRANN)について以前報告をした.GRANNはタングステンチップを超えるブライトネス,低い電界閾値,高い放射電流など優れた特性を有しており,これらは構造起因の電界集中効果及びエミッションサイトの電子軌道に由来すると考えられた.また岩井\中村らの研究グループより報告された高温燃焼グラファイト電界放出源(Graphite field emitter inflamed at high temperature:GFEIHT)は用いる主材料はGRANNと同じであるが作製方法が異なり,表面の微細構造はGRANNと大きく異なっている.しかしGFEIHTはGRANN同様に優れた電子放出特性を示す事が分かっている.今回GFEIHTの優れた電子放出特性が何に起因しているのかを明らかにする為にエミッションサイトの解析を電界放射顕微鏡(Field emission microscope:FEM),電界イオン放射顕微鏡(Fieldion microscope:FIM)を用いて比較評価した,この結果FEM,FIMにおいてGRANN,GFEIHT,リファレンスとして用いたグラフェン片を塗布したタングステンチップから同様にSP2混成軌道からのエミッションに特有のクローバー葉状パターンが観察された.またGFEIHTを形成する材料の結合状態を明らかとする為に,ラマン分光を行った結果,欠陥の無い高品位のグラフェン片で覆われている事が明らかとなった.一方GRANNはG/D比は原料であるグラファイト棒より低く,多くの格子欠陥が含まれている事が分かった.
- 2013-10-15
著者
-
根尾 陽一郎
静岡大学電子工学研究所
-
根尾 陽一郎
静岡大学・電子工学研究所
-
中村 智宣
株式会社鬼塚硝子
-
定塚 淳生
株式会社鬼塚硝子
-
岩井 勇輔
株式会社鬼塚硝子
-
三村 秀則
静岡大学電子工学研究所
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