Electron emission modulation effects in micro-size structures

A promising application of field-emission phenomena is microwave high-frequency oscillation generation. In this presentation, new effects at the field emission, as a perspective mechanism of high-frequency oscillation generation, has been investigated and analyzed. The mechanisms are connected with...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
Datum:2003
1. Verfasser: Hartnagel, H.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України 2003
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117943
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Electron emission modulation effects in micro-size structures / H. Hartnagel // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 62-67. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117943
record_format dspace
spelling Hartnagel, H.
2017-05-27T16:49:34Z
2017-05-27T16:49:34Z
2003
Electron emission modulation effects in micro-size structures / H. Hartnagel // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 62-67. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.
1560-8034
PACS: 79.70.+q
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117943
A promising application of field-emission phenomena is microwave high-frequency oscillation generation. In this presentation, new effects at the field emission, as a perspective mechanism of high-frequency oscillation generation, has been investigated and analyzed. The mechanisms are connected with the generation of oscillations in field emission structures (i) based on the silicon or GaAs tips with ultrathin diamond-like carbon (DLC) films, (ii) III-V semiconductors (GaAs, GaN) and (iii) SiGe materials.
This work was supported in part by the DLR (BMBF) in connection with German-Ukrainian projects (UKR 01/053) entitled "Electron Emission Properties of the DLC Films and C-Nanotubes" and in part by the "Deutsche Forschungsgemeinschafit (DFG)" in connecntion with a special research project (SFB 241) on innovative mechatronics.
en
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
Electron emission modulation effects in micro-size structures
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Electron emission modulation effects in micro-size structures
spellingShingle Electron emission modulation effects in micro-size structures
Hartnagel, H.
title_short Electron emission modulation effects in micro-size structures
title_full Electron emission modulation effects in micro-size structures
title_fullStr Electron emission modulation effects in micro-size structures
title_full_unstemmed Electron emission modulation effects in micro-size structures
title_sort electron emission modulation effects in micro-size structures
author Hartnagel, H.
author_facet Hartnagel, H.
publishDate 2003
language English
container_title Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics
publisher Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
format Article
description A promising application of field-emission phenomena is microwave high-frequency oscillation generation. In this presentation, new effects at the field emission, as a perspective mechanism of high-frequency oscillation generation, has been investigated and analyzed. The mechanisms are connected with the generation of oscillations in field emission structures (i) based on the silicon or GaAs tips with ultrathin diamond-like carbon (DLC) films, (ii) III-V semiconductors (GaAs, GaN) and (iii) SiGe materials.
issn 1560-8034
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117943
citation_txt Electron emission modulation effects in micro-size structures / H. Hartnagel // Semiconductor Physics Quantum Electronics & Optoelectronics. — 2003. — Т. 6, № 1. — С. 62-67. — Бібліогр.: 16 назв. — англ.
work_keys_str_mv AT hartnagelh electronemissionmodulationeffectsinmicrosizestructures
first_indexed 2025-11-24T20:17:46Z
last_indexed 2025-11-24T20:17:46Z
_version_ 1850495143317078016
fulltext �������� � ��� ��������� �� ������ ������� ���� ����� �������� ������ ��� ����� �� �� ��!�"� #����������$���%����&�'�� � ���(��������� � ��� ���������� ������)��������(�����������(�*%������� ������ � �� � �������� � ������ � ������� ������� �� ��������� ���������� �� ��������� '�� � � (ü��+���(��, ��- �����%�� .����������*��&���� ä � /���� �� ��0���%� ���1�� /���� �� � �2�3��� 4������ �!����5� +�� ��6��7�(� !����� �� ��� ������������������������������������� ������������������������� �������� �!�����������"���# ������������������������$�� �����������������%��� ������������ ���� ��������������%���������������!� ����������������������"���#�����������������������%�����&������!������������������#'����(�� ����������� ���� ���������� ���� ���� �������������� ������������� ��� ������ ��������� ���"��"���� )�* &�����������������������+��������� ����"�������������������,�����&���)-.�*������%� )��*� $$$�/ ��������"������ )+���%�+�0*� ���� )���*� ��+������������ ������ ��� ������ ��������%������ �!�� ����������� �����������!���1 �1����2���������������"&���������13��4��4� �� ����� ������ 5�������������������������������������������������������"�� �"��������������!��#���!�����������"����������&����#����"�� �������������������!��""��������������������!�������� ��������������������������������#��61�78��$�������������#��� �&����������������������������������������#�� ���������!�� ����������%������#����������������������������������# )�����������������"������������#������ �����������!���� ���*%����&����#�����"��������#�������������������)95*� ������"��%�95��"������!��������������������������������� �������9� ����0���������� �)��������������������6$:/�8�!�� 1:/������������*��;"��������!������������������������95 �����������#������������������������"��"���%��������"��� ���������"������������������%�������� ����������!��������� �����������"���!��#%�����������&���!���6<�118��(����=���� ����������������� ����������!�������������������"���!��# �������������������&�����������"������"���������������������� �������������������-"�� ��� ���� ������������� ��������� �� !��""�%���������"���#���������������������&��!��#����� )(>'*� $������������� ��������������������������������#������ ����������������������95����"��"���%� �������!��$�/������ ������������ ������������!�������������������"���!��#���� ������������#���������������%��������&���������������%����� ��"�����������������:��+�%� ���������������������'��95 $?/����������������� ����������!�������������������"���!� ��#�����"��������������"���#������������ �� �� ��� ��� (�������"�������������������������"������������������ ���� ���������� ��� �� !��""�� �#����� ����� ��"��� &� �"���������������&��������"������1�?�?1�? (�����(�������� ������"������ �������"�����������"�������������������� ���������"��"��� (�������������������������.� ������������������������ ��� �<?�������@����&����������������������������"����� &#����� ����������������������������������������������� �����"����������� ������ ����"������������������������ ���#&���"�� ��������������� ����� ���"���������������� �� �<?�������������"��������������������� ���"������ ,��������� ������������������������������������(�������� ������"������!����������������������� �����&������������ �"�������������!��#����<�����!�����!�������������"���� 1<���/������<��A@���������� �������������������� ������� ��������������!��������������"�������������� (�������������������#�)3×3���*� ������������#������� ��������1�������"����� �����"����������� �����������"���� ���������!��""�����������(������������������������������ �� ���������� �������� � ������ � ������� ������� �� ��� �4������8 9������ ����#�) ����"���������*� ���������������<B�>9����"���� ����������������!����������!���=������#�������������# &��������"�������������>/��#������(�����!��������������� ���������������������"������� ���<�<×1�?4����������� ����������1�7×1�4������ !� "������ �� ��������� �� �� ��������� (���� �������� ���� ��� ��� ��� �� :� �� � �� ����/$;� (���� (������������������������)95*��"�����������"����������� �������-.������������������� �������"������������"���� ���������<������������������<���95��"�����������������6 8 <�%����C�7π,0�D%.:�4 ∫ nrrD , ×��61� ��=�))ε(�?�ε*:%.*8×�ε �����0������D�?������"�&��������"�!������!����#����� ���� ��������� �������������� ��� ������� ����"���!��&���2 /�)ε%ε�%=�%φ*%�/��)ε%=�%φ*�?���������������������������������� ��������������������������������������"������������� �����&�������������������2�εφ%�ε������ε�?�������������9���� �����#%����������������!��������"����������������������#2 φ�?����-.�������&������2�=��?�������������������-.������� �����(����������������������������������#���������� E���������������95� �����������������<×1�1<���?4������ �������������!��%���C�1÷4����������������,��������"������ -.�� ����%�φ C���<÷4� �/�����=�C�<×1��÷�×1� �/:�� ������������������������!��""���������$�� ������"������� �"������� �"����������� ���������� ����"���&����&������� )-.�����������!��""�%�����9����1*���������&�������������� �������������������������������"�"�������������������� ����� ����&�� ����&�������������������������"����������� ���������9�������������������"������95��������"������������� ����������������������������������������������������#� ��������������!����� �������������������������������φ%���� �����������#�����95��"������������#������������������� ������������������������������������� ��&��������"�������% ���������������������������&��������"���������������"�� ���������������������������������������������������&��� ��#� ��� ���� �������� ���������� �������� ��� � ��&������ �"�������� ��������������&#� ���������������� ������"��� ���������� ����&������������������������,���-.���������� ����������������&�������φ%������� ������� ����&����������� ���������!���������!��"���(���������������������������)3���* ����������φ�)��<��/*�����95��"��������������������"����� 1�3���������������������������������1� �����×1� �/:F����� ����������������"���������������������������������������� &��������"��������������(������"��������"������������# ������������������������������������������������φ����"������ $���������������������������"��)�����1����*����������� �� �������������95������"�����������������&"������������ �����������������������������=��"��95��"�������@����� #��� ��� 5����#� &���� ��������� ��� ���-.�� ����� ���������� � ?� ����"�� �������� �����2� �>�� ?� ���� �������� ������ � � � � � � � ��� ��� � � � � � � � � � � �7 ������8 9������ �� ���������� �������� � ������ � ������� ������� �� ��� ���"�������������������������������������"��������������� ������������������������ ����-.���������������������� ��������"��������������������������������������������� (�,�������������"������������ �!��������������������� ������"�����"���"�� ����&�� ������������������&�������% ��������������������������95����������������� ����-.� �������� ������!�����������$�� ����"������%��������������� ��������"��������=���������������������������-.��������� �&�"��������������&"�,���+�������4���G�)4×1�?14����*��(�� ���������95�������������������������� ����-.��������� ��"�������������"��������=���%� ����� �������������� �������������,�����������������(�����=������������ ���� �������������������������� ���������"��������������������� ������������φ�����!�������������������������������������� ���������������������������&��������"���������(����������� !��"��������������"�������!��������������������=��"����� ��������� ���������"��)���7�������*�������������������� �������������"������������)1�4*���,�������������������� �"����C�<�������φ C�1�4��/�����������������������������,� ����� )���� ��������φ%� ��������� ����� ���"���*� �������� �"������������&�����&���"������������������!����������"��� �"�� ���������&������������������������������������ (������"��������=�������������!����������������������� ��������������������-.�������������������������#����� �������������9����4�)�%�&*���������&������%���������������, �������������"����������&���!����(�������������������� ���������"������������#����&#�������������������������1� ���� ��������-.�����������������(������$?/������������������� 9����4�)�%�&*��������� �������������������������������� �"������ �������������������,������������-.��������(������ �"������������������� ��������������"��"��&���������������,�� -.���������@���&���!�������%������������� �������������� �������������"��"����������-.������%������������������� ���������������?����������� �������������������,������� ����-.��������H����������������%���������,���-.������� ���������������������%���������������!������������������� ���,���������������������������!��������)����9����4�)�*��"�!�� 1%�*��(����������������������������������������+�������� �������&#�"���������)1���*�-.�������������� �����9����7� ����� �� ����� ���� �(� =�� (����4�)�� �� ����� ������������������������������������&"���������������&��� ���������������&#�"�����+����+"����������������&��� ��������� ���� �=�����������#� !�������� 6�%1�%118��(��� ����������&������������+"����������61�8��(�������"���# �������&"���������������&������������=������#���"����� ������������������������������������������������������������ �������������%� ������������������������������!�������� +"���������%�����������������������"���#���!���������� �!����������������� �!���������� #��� ��� 95� �"������������ ������ ���� "�������� ) *� ���� ������� )�>3* �������� ��������,��������-.������������C�12�4�<2�<2�32�1�2���2�4� ��� ��������������#� ���� φ� C� 1�4� �/� � ����������� � � � � � � � �� �� � � ��� ��� ��� �� �� �� � �� � #��� !�� 5=����������� �"������ ������#� ��� !������� ����������� )�*� ���� �������������� 9� ����0�������� ������ );* ���� ������� �������������� ����-.��������� �?��-.��C�3���2���?��-.��C�4����� #��� $�� �"������!������� ���������������� ��� ��������� ������ �������� �����+���� ������ � ?� ����"��-.�� �������2� �%�� ����-.�� )��C C�1�� ��*� �������� )�� �� �������������"������%� ��� ������� ?� �"�!�� ��� ������ �����*� � ��� ��� ��� ��� ���� �� −9 �� −8 �� −7 �� −6 �� −5 2 3 1 U , V U , V I, A I, A ��� ��� ��� ��� ��� �� �� �� �� �� �� �� �� 1 � � � �� � � �� �� � � � �� � � ��� ��� ��� ��� ���� ���� � � ����� ��� �� �������� ����� ��� ��� ��� ��� ��� ��� � � � −� � � � � �� ���������� �������� � ������ � ������� ������� �� ��� �<������8 9������ .�����������!��������������"�������������������������� �������"��"�����!��&����������������(�������"���������� +�������������������������%������������+����!������������� �������� �����������&�������������������!���������%���� ��� �����9����<��.������������������������!������������ ��!��������������������&��������%������������������������� �������������%������� ��������������������������������"� �������������������������������������������&�������!���!�� ���������������#�6�8��( ����������������������������� ��������!��&����"��������������µ������,���+��������!� ��#����(��������������������1×1�1<���?4�����1×1�13���?4 ��!��&������������������ ������������������������������� �������������(����������������������������������������������� �������������!������������������������������9������������� ���������� ��µ�%������=�����������"���#��������&"����� &��������&�"��1�4�+>'��9��������� �����"������!������ ������������������������������� ���������������������������� ���1×1�1<���?4��5��������������������"�������&�"�����/� (���������������������������������������&��������������� ������������������������������������������������9� ���� 0��������������>� �!��%���������������"��������������� ��=��"��!��"������&�"��11��/����������&�������"����� &����(�����"������!��������������������������"�������������� ����������&"�,�+���������� ������+"��������������%��=� �����������������������!�������������"������/��$�����!��� �������+"���������%��"���������������!��������������� ��������9��������������� ����������������������������� 1×1�13���?4%���������������"��������� �������������� ��������� ���������������&����!������������=���������� ������������ ���������!#����������!��%�����+"����������� �����������������"���(��������"�����"�������������������� ������&�!��11��/������������������������������������������� ������"�"��������������������������!��������������������� ���������������������� #��� %�� ����"��� ��� ����+���� �������� ������ �������� ���� ����+���� !�������� ������ �������� ���� ��� ���� &������ ���� �������!��� ������� � ���� µ #��� &�� �"������!������� ��������������� )�*� ���� ���� �������������� 9� ����0�������� ����� )?*� ��� ���� ��������+����+"��� ������� ����� �������� � �� � ��� ��� ��� ��� �� �� �� �� �� −�� −�� −9 −8 �� �� � �� �� �� � �� � � � � � � �� �� � ���� � ���� −� �� ������8 9������ �� ���������� �������� � ������ � ������� ������� �� ��� (���!����������������������� ������������������+��� �"&������� ����1×1�13���?4�����������������������(�� �������������������&�"�� �µ����"���&�����������+������� &������������������������&�� ����1�������4��� ������ ���'�����������������"������ ����"��������������� ����&� ���!���&�� �����������������&��������������������������� &����!�������&��� �17�/��9"������ ��,����������!����� ����������!���������������������� ����1×1�1<���?4������� ���������������������%������������������!���������!������ ��������������� ����� =����� ��������� (����4��� (���� (����"���"������� �������������������"�����������+�0 ��#���� (���+�0� ��#���� ���� ��� �� &#� �� ������"�� ����������������������!����������������)AH��/-*��� )���1*�������������������(����"���"���������������� �� ����������&#����������������������)�5�*���������6148 ���+�0����#�"�����!��#��������������������������������� ����"�����������������������!��#����������������������(�� +�0� ��#��� �����"���"������� ��� �� ���9���� �� �� ��������������������������������1�A�GH>����"����� ����� ������"���������4�����(�����!�������������"��"������� �"���������&����"������������#����<�C�7����:���������� �������������������(�������������!����������1���/��������� ������� 6178� @���"��������������������������������!�� ��,��"������ ���������������"������!���������������"������� ���������� �������������� ������������������������������������������ ���������������������"���"����'����������(������������"��� �������������������������������#���!�����(����������������� ������������������������������"��������!��&�����&���!�� ���������������&����!�������)9���� &*��(������������&"��� ��������������������������������"�������������� �����"��� �"��������'���(���������������������������"�&����������� �����������������������������������������#�����(��������� �������������&����������������� �������������� �������� �� ������������� ��,��"��������"����������"����'�������� ������������������������"���"�������������������"����� @����������������� �����"����������&���������������������� �����&�����������������#������������%������������������� ���������������"������������"�������&�������������������� ������������&"��������������(��������������"���"����'��&�� �������������&��� ��2�� =����� ��������� (������@��4�� , �� ��:��� � � � ��� (�����:��+�����"��"���������������!��#���!�������������� ����������������������� 61<%1�8��(��� ��&���������������� �������������������!��������"������&�"����������������� �������#�����>� �!��%������������1?=+�=���#������������� ��������������#��������������#�����"�������"��������(��� ����"�������"����������&��"������������������������������� ����������������������������������������������+��)=*����� ����������1?=+�=���#���%� �������"���������������������� �"���"�� �����$������������%������"������#�����1?=+�= ���"��"������������"�������������'������������������&� �����������&�����1?=+�=��"���"�� ����������������$���"� �=��������������������������������������������:��+�����"�� �"���� ������+����#������ ��&#������"����&���������=# ����&������!�����������(����"������!������������������� ������������������������������������9� ����0������������ ������ �����9����3��( ��������� ����������!�������������� ����"���!��#������&���!����(��������������������,���� ��"����&#��������������"���������������������"��"���� ��� ���"���"�� �����(�����������������������#���!���������+� �"���"�� �����&�� �����������!��""�������������������� �����������������������������������������������"����������&� ���!����"���������"������������������������������"����� ���������%�����������������"�������� $� '��������� (������"������������������������������������������!��""� ����������������"���"����'�����"��"������!��&������!����� ��������������������"��"������"����� ��������������� #��� (�� �5A������������ ���+�0� �"������ )�*� ����9� ����0�������� ����� ��� ��������� ������ ��������� �"������ �����+�0� ��#��� )?*� � ��� −3 −1 ��� ��� ��� ��� ��� �� �� �� �� �� �� I/ U 2 2 1 / , 10 VU G a N , A /V � �� ���������� �������� � ������ � ������� ������� �� ��� � ������8 9������ +���������������� �������"���������-.����#��%�+��� ��������%�+�0���#����������:��+�����������"��"�����(�� ������������������"����������������������������������������� ���������"��"������������������������� ����������!�������� �����������"���!��#���������"������!������������������� ����������������������������������"������"��"������������� �������������������"���#�������������������������(������� ����������������������������������������"��"���� �����"��� �"�� ����&�������������������"��������������������!� &������������� ��)����� � ���� (���� ��,� ����"����������������&#�����-.E�);A;9*��� ����������� ������+������I,�����������J����)IGE��1: �<4*����������K5��������5��������������������������-.� 9�����������0����"&��L�������������&#�����K-�"����� 9�����"����������������)-9+*L��������������� ���������� �����������������J����)�9;��71*��������!���!��������������� #��� *�� 9� ����0�������� ����� ��� ��������� ������ ��������� �"����� �������:��+�� ���"��"��� ���� �"���"�� ���� −3 −1 I/ U 3.8 ��� ��� ��� �� −�� �� −�� �� −�� 1/ , 10 VU SiG e , A /V 2 2 A�(������� 1� $�� ;�����%� ����� ������%� ��!�� $������� ������� ���� ���� ��� ����� *!� )1 �*� 1� �� E�(��9"�,�%�+�0���������%�-�5�����&����%�(�0��M"'"������9��� ������ -�����#�A��������� $$$%�0A�� �������� ����� /�$(�% �����&"��%� ����#�!����%� 1 � 4� ���.��%��"��.��%��"���.��%�-��N�����<������������.��������;��% )1 1*� 7< � 7� N�>��N"��%�;�G��N"%�>��G��%�M�>��.��%���N����"��%�A�>��H�� $����.������ ���� �����/�&��$%� )1 3*� ��4�� <� ���� 5!�",�%� 5�;�� G�����!���%� /�+�� .���!����,�%� M�A� .��!��%�-�/�� 9����%� 5�+��A������!%� ��/�� �!�����,�!%�0� � ��������6���� �� �+� )����*� 7�1� �� M����'���"� H�%� >��������� >�%�A��"���>�%� H,��"���G�% ����� �,��>�%�M�,���G�%� $��� ����� ����� �������=���������! �����B��%����� )�������%� �����*� ����� � ��$��G�����!%���0���������!%���N��/��������!%�(�5��9�����% ��0��(��,�!%�$�/��A�,����,�%�O��/����%���/��E�&�'���!%�A�/� ��"��!�� ������ � �� '� �� �����0�������� ����� ;��(�� )�� � N"�#% -��������%�+�����#*� 1 %� 713� 3� G��H,���%�(��M�����%������ �&�%��%�G��'"��%�N��$����� ���� � �� '� �� �����0�������� ����� ;��(�� )�� � N"�#%� -��������% +�����#*� 1 %� 7��� � ��� 5!�",�%�>��>��������%� /�� .���!����,�%�H��M����'���"� ��������6�� '=��� ���1%� ���1� 1�� H��M����'���"%�>��A��"��%�G��A"���&�%�>��>��������%�G� H,��"��%�>�� ����� �,�%� "���G��M�,���� ��������6�� '��; ���1%�0��� �J,%� (���0���������%� ���� �74��7�%� ���1� 11� G�� M�,��%� G�� H,��"��%� >�� >����� �%� >��A��"��%� H� M����'���"%�G��A"���&�%�>��>��������%�>��$���'",�%�"���M� G� ��"���� ��������6�� �(� 3 �� '� �� ������ ���0����:�&� ������ ����� .�������6�� ���1%�A�������%�������%� ���� � �4�% ���1� 1�� �'�� ��A�� ��������"����� �������%� N����@���#�P�����%� $0��% 1 7� 14� ���M�"���#� ��� ����� )����� ����� $� %�($� )�4*� )1 *� 4<4 � 17� H��M����'���"%�-����!�����%�M"��A��.��!��%����>"&&���%� $�A� (����#��"%�G��A"���&�%�>�.��>��������%�/�+��.���!����,�% ��� 5!�",��� ��������6�� �(� '�0;� ����%� ����� 1<� -��+�"�'������%�E��>�������%� ��� ��������"�%�I��+������% >�� ����%�-�� ;�����%� ��� ;������� <�� ����� ����� .��������,�&)4* )1 3*� 1� �� 1�� $�� ;��&�'���%� ;�+�����%� .�.�����%� N�9�������'%� N��-������% ;�� N�#���� <�� ����� ����� .��������,�&)4*� )1 3*� 1<3��