Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2
При средних электрических полях Е<103 В/см получена и исследована стационарная холодная электронная эмиссия из образцов SiO2, обладающего заметной пьезоэлектрической активностью. Эмиссия стабильна при р>10‑5 Торр и характеризуется плотностью тока j>10&nbsp...
Gespeichert in:
| Datum: | 1999 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
1999
|
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/38 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Surface| _version_ | 1869291117482082304 |
|---|---|
| author | Dadykin, A. A. Naumovetz, A. G. Gorbic, P. P. Dubrovin, I. V. Ogenko, V. M. |
| author_facet | Dadykin, A. A. Naumovetz, A. G. Gorbic, P. P. Dubrovin, I. V. Ogenko, V. M. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "A. A. Dadykin",
"institution": "Інститут фізики НАН України"
},
{
"author": "A. G. Naumovetz",
"institution": "Інститут фізики НАН України"
},
{
"author": "P. P. Gorbic",
"institution": "Інститут хімії поверхні НАН України"
},
{
"author": "I. V. Dubrovin",
"institution": "Інститут хімії поверхні НАН України"
},
{
"author": "V. M. Ogenko",
"institution": "Інститут хімії поверхні НАН України"
}
] |
| author_sort | Dadykin, A. A. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-11-27T09:43:02Z |
| description | При средних электрических полях Е<103 В/см получена и исследована стационарная холодная электронная эмиссия из образцов SiO2, обладающего заметной пьезоэлектрической активностью. Эмиссия стабильна при р>10‑5 Торр и характеризуется плотностью тока j>10 А/см . В случае заведомо непьезоактивных образцов из плавленого кварца и сапфира эмиссии не зарегистрировано даже при Е>106 В/см, Результаты объясняются большим (>100) усилением электрического поля у торцов пленок пъезоэлектриков, вследствие чего внутренние поля в приповерхностной области достигают значений ~ 10 В/см, достаточных для развития эффекта Зинера. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:30:01Z |
| format | Article |
| fulltext |
Хиьlия, физикa ll TеxнoJloГия ПoвеpхttoсТи , |99g. BьrrI. 3. С 5l -54
УflК 372.85: 5З5'З.7 6: 546.21
Пoлeвая ЭJrекTpotlнaя эмl{ссия tlЗ IIьезoaкTиBtIoгo sio2
А' А. fiаdьtкttн, А' Г, Hау,.цtовец, П. П. Гopбuк, И, B, /]vбpoвttн, B. i|4. Оzеrtко
Инcтlrтут физики HAН Укpaиньt, гtp. Гiar'кlr. .16, 03028, I(иев. Укpaинa'
Инститvт хи}'rии пoвеpхнoстlt HAH }rкpaиньr, 1.л' Генеpшta Нevltовa, 17, ОЗ164, Киев, Укрaltнa
П7ltt сpеdнL|х ЭjlеК|llpll,||еCкLlх no.,lЯх Е<-]0' B/см rto..tу-uеIrа u uСс.цеoО(JaI|u LlllL,lltlt()]1Ll|-)-
ная хo,lodrtоя Э-1екnц)o|1|1сtя Э.|!Lrссuя uз oбpазцoв SiО2, oбlаdаю-tt1е?o З.l.|lе||1rrl,ti ltь.,t,,,-
Э,,lекl71p||ческoЙ акlttцвt!oCtlьtО, Эltuсcttя с:mа6u.lьнсl l1pu p> I()-' Tоpp Ll хQI)ак|1lеРuJ.\-
е|ltся t1.7o|l111oсt|lbкl moка j> I0 ,4tс'lt. ' B сзучае ЗaвеoО.1lo t!еl.tьеЗОсIкmltв|rblх о(l1l,lзtt,.lв
IrЗ п.7ав''lеI{нОеo квupl|a u ссlnфtt1)с| Э.\|1|ссltu Irе .:3аpеZuсnlp|rpoваl|о dсtэtсе прu Е ' I tl
Bt,с'u' Pезу,зbmaптьl oбъясняюtttся боlьullt.ll (,]00) усш7енuеl1 Э,.Iек|tlРu.|ескo,-o 1lо'lЯ \,'
mop||oв п"Iе|roК nьеЗoЭ.Iекtllpuкoв. вс.lеdсmвце че2О в|+'mpеннuе пО.|lя в I1рL||1Овер}.ttО-
Cl1|ItoЙ o6.zасttttl, dсlсtttttzаюttt зltаченtttt -] 0, B'iсtt, docnlаnзoчltьlх d.tя pсlзвtltttttя эrfl.
фекntа Зrtнеpа.
BвеДенrlе
Cоглaсtrо кJiaссиЧеской теоpии aBТoЭNlиссии
иЗ N{еТaЛЛoB и ПoЛyПpoBoдHикoB illЛя I]o,Ц}ЧеHиЯ
из]vtеpиN{ЬIх ТoКoB HеoбхoДиN'Ьl ЭЛеl(Тр}]Ческие
lIoЛя у ПoBеpхНoсTИ эI\,IиТТеpoв Е>10, B,,сlr. oд-
нaко B pяде oПЬlToB зapеГисTpиpoBaHo ПoЯB.це-
ние эЛекTpoHLtoй эМиссии Пpи Е<l0, B/сlt, oЦе-
HиBaеМЬIr. иЗ ]!1aкpoГеoN,1еTриlt электpодoв (тaк
нaзЬiBaеI{aя }{ПЭЭ _ Hи3кoПoЛеBaя э-цектрoЕlllaЯ
эмиссия)' ЭкспеpипtенТa-цЬнo }.сTaнoвЛеtlo, ЧTo
ПoяBJIение HПЭЭ Hе }'дaeTся oбЪясHиТЬ llи Пpo-
сTЬlIt{ Геo1\{еТpически]\{ yсиxеtll,{е}t эЛскTриЧескo-
Гo Пo"ця Haд Ntt,lкpoBЬIст}'Пa\{и ПoBеpхHOсl.|,|. *|И
ЛoкzLTЬl.IЬIi\r ПoIlI{)кеHие]\I рaбor.ьt BьlхtrДa' HlI
Ilpе.цПoЛаГirеi\lЬIМ B сЛ},Чaе а-ilN,{aЗa itiL.l}lЧиеIll Ha
ЭN{иТ:гиpуtou1сй пoвеpx}loс].и уЧaсТкoB с есТесT-
BеtItlЬtN,l oTрицaТеЛЬItЬl]\1 Э,.lекТpoнHЬII\{ сpoдсТ-
вoшl (oЭС),
B [1] Пpяi\{ЬIМи oПЬrTaп4и усТaнoBлеЕio^ .ЧTo
oсrIoBHaЯ, ПpaкTиЧески безинеpЦиoннa'l (т<1 0-, с).
кoN4ПoненTa HПЭЭ сBЯзaнa с r{aЛиЧие]\,l Нa
Э]\tиттируrorцеЙ ПoBеpхЕ{oсТ}l пЛеHoЧHЬIх ди-
эЛекTpическ}rх oбpaзoвaниЙ с бoЛЬillиtnt oТHo-
IUеHиеN{ Пpo/цoЛЬHЬIх paзr{еpoB к ТoЛIциHе' Bи-
ЗуaЛЬнЬIе IlaбЛюr1ен'{я и BТopиЧHo.Иotlllaя
NIaсс-сПекТpoIvIеTpиЯ lloкaЗaЛt,t, нтo обpaзoвa-
FlиЯ сoсТoЯT из ПpoДyкТoB paсПЬtЛения кaToдo-
лtошlинофopoB .ГиПa ZnS с аHoда.экpaнa Экспе-
pиLtеHTaЛЬHoй ДиoДнopi ЯЧrйкI{, либo из oкси-
ДoB T}lПa Sio2, oсTa}oiцt{хся Пpи ,\и]!IиЧескoN{
a А, А, ilаоьtкuн, А' Г' I]ат,ltсlвеt!. П- П' Гоpбuк' It. B fi1'бpовttн
BЬlТрaBjIивaHLlи кaTo,цoв. И двyoкисЬ кpеNl}tt,iя.
и кaTo.цoЛюпr trноф opьt' кaк изBесTtto, я BЛяlО'Iс Я
хopoшIl.{l\{}l ПЬезoЭЛекТpt{кaN{и. B связи с ЭТ},l\l
бьIлo вьIскaЗaнo HaillеДшIеr ЭксПеpиN{еIi t aJЬ-
Hoe ПoДТBеpхi.цение ПpедПoЛo)кеF{ие' ЧTo B })е.
ЗyЛЬTaTе дефop\laЦИй в электpическoN{ IloJе
tla ТopЦaХ пЬезoэЛеN,tенToB Boзн11кa}o.Г кoн-
ТaкТHЬIе эЛeкТpиЧеские ПoЛя' ПpеBЬIIIIa}oщtrе
10, Biсlr. Пplt тaких BнеrUHих ПoЛях B ПpиПo.
BеpхHoсТiroil oблaсти эNrиTTеpoB' в слyЧaе ]\{a-
j]ЬIх диЭЛекТpиЧеских ПoсToяНFlЬIх (y пьезо-
ЭЛекТpикoB e*5)' внyтреH}Iие IIoЛя ТaКже Дo.
сTиГaЮT ЗHaчеHиIi 10"_10, Biсм, пpи кoТoрЬIх
Boзluo)Ке}l эффект Зинеpa и ЭлекТpol{Ьt l!{OГvТ
BЬIхoди.tЬ B BaI(ууМ неПoсредсTBенtlo Из Ba-
ЛенТrtoй ЗoHЬl ПЬeзoэЛекTpИкa. oневидно, зтo
д,lЯ реa.ПизaЦии ТaКoй сиТуaЦии неoбхoДимo
дoсТaТoЧнoе сoвеpIIIеHствo oбpaзЦoB t oснoB.
Hoе TpeбоBaние к TехнoЛoгии иЗГoToBЛеttиЯ
ПЬезoЭЛекТpикoB.
Интеpеснo ПpoсJIедиТЬ связь HПЭЭ с пьeзo-
эффектошr Ha ПpиМеpе oбpaзцoB из Диoкси.цa
кpе]\IHия' кoТoрЬlе сpaBHиTеЛЬHo ЛеГкo МoГyT
бьlть пpигoToBЛеНЬl B BИ.це cTекoЛ' кеpaМик,
TексТуp и },toHoкpисТaЛЛoB с pезкo paзЛичa}o-
Щейся ПЬеЗoЭЛекТpиЧескoй aкTиB[IoсTЬю. Bме-
сТе с Tе]vI. BсЛе.цсТBие ttепpевзoйдеHlloй Tе]\rПе-
рaтуpной и вpе}4еHHoй стaбильнoоти ПapallеTpoB
l]Иoксидa кpеМ}rи'l ПрaкTиЧески вa)кнa paзpaбoткa
TехHoлoГий иЗГoToBЛеHи'{ ПoЛеBьtх э]vlитгерoB }Ia
еГo oсHoBе. ПpедвapитеЛЬLlЬlе oПьIТЬI ПoкaзaЛи,
. B- I|' Оzенкo' l,999
5l
А.,.tr' ilас)ьtкutt, А. Г, IIа1',:tlовец' П. П. I-opбuк, I.I' B' lубpoвuн, B' |vt' Оzенко
ЧТo гIЛoTНoсТЬ Тoкa иЗ кBapцеBoГo кa.Гo.цa I]pе-
BЬIшlaеT 10 A/смr (лунrлие oксИДHo-бapиеBЬlе
KaТoДЬI ДaЮТ - 1 A/сьt.) и Тaкие кaТoДЬI MoГyT
бьIть испo,цЬзoBaHЬi Ilpl{ иЗГoToBЛеHии яpких
пЛoсКих кaToдoЛ}oNI},lHесЦеIITHЬIх ПaHеЛей
ДисП.цеев'
Mетодикa измеpeний
и эксПеpllNtенTaЛЬнЬ!e OбрaЗцЬI
Пpибоpьl BЬlIloЛHегtЬI B Bиде aBТoЭЛек,гpoн-
I-lЬlХ' ПpoеKTopoB Мюллеpa д,lя иссJlедoBaниЯ
эl!1иссLiи с oTДе]-lЬHЬlх yЧaсTкoB oстpий и .циo.ц.
I{ЬIх яЧеек с I1ЛoскиМи кaТoДa]\{и И aHo,ц-экpa-
HaN'tи] ПoКpЬl.ГЬIМ}{ KaТoдoЛtoI\rинoфоpaпrи типа
ZпS для BиЗу'Llltзaции Эl\{l,!ссltи, Pасстoяния кa-
Тo.ц-аIloilt oбьlчtro бьrли -l00 NIкl\', a paбoние нa-
Пpя)кеHиЯ нескoЛЬкО кB, Taк ЧТo сpе.цHие ЭЛеl(-
Tрические ПoЛЯ B ячейке дoxollиЛи до 106 B/см.
Пpи r.aкltх Пojlях B ПЬезoaI(TиBHЬIх П'rlеНIiax BoЗ-
HикaЮТ МехaHиЧесKие нaIIpя)кеьtИя' зLIaЧl,l.l-еJl ЬHO
ПpсBoсxollяUtI.tе ЭЛекTpoсTp},lкllиot]t{Ьle' ПpиBo-
ДяrЦие к paзp},шIениFo KaToдoj-ltом}tHoфopа и Зa.
ГpяЗHениro кaToдa. B связи с э.l-и]\1 бьlJtll paзpa.
бoтaньt и ПриГoToBЛе}{Ьl МеToд{o}t }lсПapеLlия B
кBaзизaNrкrtутoшt oбъешlе ПЛенotIнЬIе кaToдoЛ}о.
шtинoфopьt ZnS:СdS с хopotшей aдГезI4ей, BЬI-
деp}кивaющие без зa]\,|еТHoГo paзp}1l]ениЯ э"г]ек-
Тpot{IlЬlе ГloToки сBЬlЦ.lе 1 Bтiспt.. Эффектив-
HoсТЬ KaТoдoЛloN{ИHесЦе}IЦии Пpl1 HaПpЯ)кеHии
400 B бьtлa oкoло 3 Льl/Bт, ЧTO сpaBнИ]\rо с эф-
фективностЬio Hl{ЗкoBoJlЬTHЬIх ПopoЦIкoвЬIх JIto-
шl инофopов .tипa ZnО..Ztl'
oбъектами иссЛеjloBaFtий бьtли: 1) оксидньtе
П,ценк}t Ha IloBеpхltoсTи кpе]!IЕ{иевьtх oстpиЙ.
ПoЛyЧенIlЬlе oбpaботкoй зaГot.oвoк в aзoтнoЙ
KисЛo.l.е: 2) субьrикpoH}iЬte слоlt Si02, oбpaзо.
BattI{ЬIе Пpи эЛекTpoaдсopбuии кисЛopoДa нa
креt{Нии пpи Е-10n B/с; 3) не:oтpaBЛеHHЬIе
.. гpибooбpaз}{ЬIе'' s io2/S i сTруtff},pЬI. ПoЛyнg11"''"
гlpи иЗГoТoBлеI'Iии 1\1HoГooсlpийньtх lipе\tHие-
BЬIх кaToДoв; 4) IvlьloГoэЛеNlеt{ТнЬIе I!{aTpllЧHЬIе
сТрyкryрЬl из тeксTyриpoBaнHoГo Sio2, ПсlЛ!-
ЧенHЬlе дooкисЛеtlиеl\{ нa BoЗ,цу)(е Sio, ttaнесен-
нoй неpез NtaсКи нa NlеТaПЛизиpoBaннЬlе сTеIсIЯH-
HЬIе ПЛасTиньr; 5) I\4oнoкpИсTaЦ,циtlеские кBаpЦе-
BЬIе ПЛaсТиньt (пьезopезoнaнсHЬlе кBapцеBЬlе дaТ-
Чики ПpoNlЬllllЛеIl}toгo IIpоИзBoД'сl'вa); 6) кtsaptlе-
вьlе и сaпфирoBЬlе сTеЮlа.
ЭкспеpиментaлЬньIe prзу"rIЬТаТЬl
A втoэмисс и o!{Hoе изобpa;<ение кpе ]\,I HиеBoГo
oсTpия с aТoМapнo .lисTой веpшиной l{ .Гру.цнo-
испapяемой окиснoй пленкoЙ у еГo tloДtlo)I..ия
l мкNI
О.2 0..] 0.4 O.5 103/v. B -1
Pllс' 1 . AвтoэмиссlloгlнЬIe хapaкТеpист'rки ПoЛеBoЙ эn{tlс-
с!l}l из aТorrapно нtrстоl"l гpaни (l l1) кpемrния _ (1) и из
oксидноГo oбpaзoвaния y noдrloжия oстprtя - (2)'
ПpиBедеllo нa pИс. l. AвтoэшrиссиoннЬrе хapaк-
ТеpисТики B кoop.циHaтax lgi = f(1Д/) (FN хapaк.
теpистики) paзньtх учaсТкoв oсТрия pезкo oТЛи.
ЧaюТсЯ и кaЧесTBеH}to, и кoЛиЧесTBен}Io.
.Гoк
с
ПJlенкtl y пoiцЕ{o)KиЯ oсTpия (Е- l0, B/см) нa мнo-
Гo Пopядкoв Пр-евЬIшIaеT Toк с гpaни (111) нa
BеpIlJиIre (Е>l0, B/сьl), a FN хapaктеpисTикa
ЭN{иссии иlvlееТ ЧеTкo BЬlpa)кенttЬlй излoм, отpa-
)ia}сIций p€rзЛичия B NrехaниЗNraх эN,Iиссии с paЗ-
HЬIх }'ЧaсTкoB эI\,l иТTеpa.
Tpaнсфоpшraшrя FN хapaктеpисTик Пo Мере
oКИс..Iеtt']я кpе]\lниеBoГO oсTрИЯ с aToМapнo чистoй
Пo BеpxнoсTЬto tlyТе N{ ЭЛ екТрoa/цс opб ции ЮrсЛ oрoдa
пpи Е-10б B/см пpедс.ГaвЛенa нa pис.2. Излoшt по-
ЯRЛяеTся пpи фоpмиpoвaнии сrшошнoй oкиснoй
|lЛеHки толrциrtoй -500 A. oсoбеннo и}{TеpесHЬl
ЭN'r}{сс иo HH Ьlе с BoйсTBa ..гpибooбpазHo й'' сисTеN,l Ьl
l0-12
0.2 0.3 a.4 0.5 10з/V' B-1
Pllc. 2' Tрaнсформauия хaрaкТеpистик ПoлевoЙ ЭMt{сcии
Si-кaтoдa Пo N,Iepе электpoaдсopбЦии кислopoдa ] - aтo-
Мap}Io Чистaя ПoBеpх}loстЬ, 2 - мoнoслoй кислopoл4 J -
при тo'пIцине плеtlKи Sioz - 500 Е.
Пoлевaя ЭЛекTpoнная эlvl}lссиЯ
0'3 0.4 О 5 19з71z. g.t
Pис. 3. Хapaкrеpистикa полевoti э}'rltссllи с ТoрЦa oксlrД.
r{oi-l ПЛенки на кре]\tнllеBoйt нorкке ..гpибooбpaзнсlго''
)]\'Iи.IТеpa.
sio2/Si (pис. 3). Эмиссия набЛнf,,цaеТсЯ иЗ кpaеB
oксидllЬIх ..ш]ЛЯПoк'', a ПoЛ }loсТЬю BЬITpaBJIенI{ЬIе
oс.ГpиJl с удaЛеrrнЬIМи lllЛЯПкaМи I.lе Э}1и.ГТиp}TОT.
Геoмslpия ЭМи:гTиpуЮЦих ЭЛеМеHToв oTЛичa-
еTся бoЛЬЦlиМ oТHoIIlеHиеN,l ПpoДoЛЬHЬГх paзмеpoв
к'гoЛUIинe И ЛеГKo N,IOжеT бьrгь вoспpoизBс,деНa B
ГLгIrЕ{oЧнoI\{ BapиaFIТе. Пленoчньtе ЭлrМе}lTЬI B Bи.це
\{aTpиll из тексrypирoBaI{HoГo sio2 paзЛ!{ЧI{oй
фopмьl и pазN{еpoв ПpиГo.гoвЛеl]Ьl /ltloкисJleнl.lеl\1
Sio на BoзД}.хе пpи
.Г-700
К. B шraтpице с ЭЛеN,tеH-
TaМи paзнЬlх рaЗN,IеpoB эl\Iиссия Haб.ЦЮДaЛaсЬ иЗ
кpaев э'Ц е MеtlТoB с нaибoльruими pазN.lерaNI и.
.Гaк
как усТaЕIoBЛеHo' ЧТo.цЛя HПЭЭ сvIцесТ-
BеЕlHЬl не aбсoлrотHЬrе paЗ\,tеpЬl ЭJlе]\'Iен.гoB, a их
сooТHoIIlегlия, бьtЛи oпpoбoваньI ЭЛе]V{еF{TЬI сatl-
ТиN{еTpoBЬIх рaзМеpoB. /!тя этогo бьIли исполь-
зoBaHЬl МoнoкpисТaJIЛические кBapцеBЬIе ПЬеЗo-
pеЗoFIaнсHЬIе дaTЧики (pис. 4) с Ntе.гaПлиЧескиNrи
ЭЛекTpoДa]\1L7 I]';|Я Пo.цaLIи Пo-rlяpt{з\/юlцеГo нa-
Пpя;кеHиЯ, B oтсутствие ПoЛяpИзуtotцеГo HaПpя-
жеI-IиЯ Э]vtиссии не обtrаpу.)кеНo /1o знaченltй
эЛеКTpиЧесКoГo floЛя y пoBеpхнoсТи ПЬезoЭЛе.
}{енTa' ПpеBЬIшaющего l0oB/сьr. C пo,laчей пo-
лЯpИЗy}oщeГo нaПpяx{еllиЯ у)t(е пpи ПoЛе пoЛЯ.
pИзaЦИуl <]05 B/см ЗaреГИсTpиpoвalrа сТaЦ}Io-
HapнaЯ эЛектpoнHaя ЭМиссlия с ТopЦoB ПЬеЗo-
эЛеN'енTa B Har]paвЛении o.цной из электpиЧе-
сКих oсей кBapца' Эьlиссионнoе изoбpaжение
IlЬеЗoэЛеN{еIlТa Ha aнoде-Экpaне, ПoкpЬlToшt ZnS
кaТo/fo.цЮr,{trнoфopoм, ПoкaзaHo нa pиc. 4.
C пеpептенoй пoляpнoсТи Нaпpя)кенИя нa
эЛекTpoдaх эN,tиссия rraб;rrоДaется B FIaПpaBЛе-
нии дpyгой ЭЛекТpическoй oси, пoвеprryтой нa
120". ТIpи из]!{е}lении BеЛичинЬl гIojlяpизyЮLцеГo
нaПpя)кеtlия изобpшкеt{}{е IIЛаBн0 ПoвopaЧиBa-
еTся B ПЛoскoсТи ПЬеЗoЭЛеI\{еHТа' Ч.гo сBидетеЛЬ-
сTвуеТ o нzlJIичии сД'виговoй ПЬезoПoЛЯpиЗaции.
1,0 l,5 lО]],,V.Е].i
Рис. 4. ХapaктеpисТикa пoлевoй ЭMиссии с,гopЦa квaрLtе.
вoГо пЬезoрезoнaтopa при нallpя)кенltli lia aHoде-
Экpaне 2 кB. Vn _ IloляpизyюlЦее IJaпpяжеHltе нa oбк.ia:-
кaх pезoнaтoрa.
FN-хapaктеp},lс'Тикa, кaк и Bo Bcех BЬllIIеI]p}lBе-
деннЬIх сЛyЧaях, иlvlееТ изЛoМ, a ПЛoTнoоTЬ Тoкa'
oцel{еннaя из ГеoМеТрии oбpaзt1а. ПpеBЬIlrraеl.
10 A/см2. B слуvaе oбpaзцoв, изГoToBЛеltнЬ]к иЗ
ЗaBедo\{o ЕIеПЬезoaкТиBHЬtХ IU]aBJIeнHoГo кBapЦa
и сaпфиpa, эМиссия Не oбHapy)кенa Да]ке Пpи
ПoЛЯpизуюшtих пoЛях >l0" B/см. oбpaщaеr. на
себя внишtaние BЬIсoкaя сTaбИЛЬt{ость НПЭЭ в
oблaсти бoльшtиx э]\{иссиoнЕlЬIх ToкoB Дajке При
p-10_, Тоpp, нтo Bax(нo дЛЯ ПpaктиЧеских llpи-
ложiений.
Пpостoе oбъяснение ПoJТyЧенньIх резyЛЬTa-
ТoB сЛедvеТ из рис. 5, сz. ПьезоЭЛеМеI{Т B B}l/lе
П.ПaсTиHЬl paзN'{еpаМи l и толщинoй d в ПоЛЯpи-
зyioЩеМ пoле Еo лефoprrиpуеТся Taк, ЧТo ТopЦЬt
и бoкoвьtе tloBерхнoсTи oкztзЬIBatоTся Пoд paз-
HьIlvlи ПoTеFILlиaЛa]\{и' Пpol-IopЦиoна.тьньlшtи aб-
сoЛ}ОTFlЬti\'r дефoprrauияпl. При ЭТoМ o].}lolxеH}lе
ПoТенЦиarloв
Vffo:oAliAd, (i)
Г,II,е б _ кoэффициент Пуaссoнa. I]oЗникaюшtее r
TopЦa кoFlТaктнoе ПoЛе N{oх(еT бьlть oценено llз
сooТнolIIеH}Iя
Е - (v-Vр)/d = 4пkrо l/d . Ег = ПЕ.. t],
гjIе k - кoЭффициеHТ ЭЛекТpoМехаttltческtlГt .-вяЗtt
[3 yс'llовиях oпЬIToB o-0,5; k- 0.5; i,d - ]гr . Т3К tiтr\
П>l00. Эгo знaяит, ЧTo ПoЛr Е rtожет IIр!'вЬ]llI. l tj,
10, B/с:or Пpи ПoЛЯpизyЮlцсМ гttl.-Ig t.' -i(l l];rt
Пpи этoм BЦ/тpен}Iеe поле Е,1с Ilptl \lLlЬl\ С \1О-
)кrT дoсIиГaть знaчений 10 i] сrt. :остlllU]ЧiiЬlХ
дLI]Я paзBиТl.{я BнyгpеHHегo прtlбоя tэфсl,еila Зrrне-
pa). a нa ПoBеpхltoсТи Э\iиТlеpe С ПpОtI11КtitaBеl-il]е\l
05
А,;1.!аdыкurt,А [-, I]ау,.ltoвец'II'П'Гopбuк, 11 B. lу6poвttн'B,\f.Оеенкo
Vа
}с
сtб
Pltс. 5: с _ к lllехatiизNtv пЬeзогеoillетpltЧескoГо ,VсиЛенllЯ эЛеKгрrtЧескoГo пoля y тopцa пЬезoЭЛellrентa. П - фalсгop rlЬезo-
геоМеTpиttескoГo },сltnе}tl,tя: б - ЭнеpГетI{ческaJI схеNla I]ЬезoПoлеBoii ЭI'tl,lссllи в oблa{,г!{ бoльruих эМисcиotlнЬlх тoкoв.
ПLrЛЯ Bt{}ТpЬ pеfulизlTО'IсЯ },сЛoвия ЭФфеКТHoГo
oЭC. ЭнеpгеТиЧескaя сХеN,la ПoЛеBoгo эN{}tТТеpa B
тaKo}i сиT},aции пoкaзaнa нa pис. 5' б'Тaкaя N,to.цеJlь
ЭN'll4TTеpa oбъясtlяет И хoд ГN хapакгеpl,IсТик и
BЬlсoкуto стaбиjlЬltoсТЬ ЭNIиссии lIри бoЛЬших -I.o-
кaх: Пpи I\4аJIЬIх нaПря)кеFl}Utх э]\,IиссиЯ ol'paниЧ}l-
BaеTся ПoTеFiциaJIЬньIN{ бapЬеpоN4 Нa ГpaF{иЦе с Ba.
к\ryМo]vl и ПoявЛяtоTся знaЧиTе.]l ЬHЬle ф"Тy(Tуaции
тOкa и]-зa aДсopбции oсTaТoЧI]Ьlх гaзoB, a Пp}r
бoльtших _ исТoЧHик эЛеKГpo}loB (вaлентнaя зоrta)
сTaHoB}{Тся скpЬlTЬINl oT BнеtI]ней сpедЬI зaщиl нoй
IIлеHкoй ПЬеЗOэЛектpикa.
Pезyльтaтьt paбoTЬI ]!IoГ}"Т бьIть tloлo>кеFtЬI B oс-
t{oBy сoЗдaHиJI Деш]eBЬlХ TехНоЛot.ий иЗГoтoBлеHиJt
сTaбиЛЬньIх даlКе Пpи р>l0" Topp tlизкоПoЛеBЬIх
исToЧ Hикo B эЛекTpott0B рaЗЛиttHoГo нaЗHaЧеЕIия.
Paбoтa BьIПoЛHеHa Пpи финaнсoBoй Пo,цДep}i-
ке IиинисТеpсTBa УкpaиHЬl Пo нayке и .l.ехHoлo-
гияl',l (пpoект 5.l '04453).
Литеpaтуpa
|' !аdьtкuн А, А' ll llисьмa в ЖЭТФ.- 1997'- 65'
Ns 1 1. с, 82з-82./.
Пoltуненo 2б 06.98
Польовa еЛектpоtlнa емiсiя з П'сзoaкTив}roгo SiOz
А, А, iIаduкiн, А, Г, LIау.ltсlвеL|ь, П, tI. I-op6uк, I. B, !убpoвiн, B. M. Оzенкo
Пpu сеpеdнiх е',tекmpttw|L|)i п().1Ях Е <]()5 B/сlt odеpэюана i doсзid)t{ен.u с,mоt|iонаpнсt хo-
'цod,',.' еЛе|;tч:pОIltla е.ltiс,iя зi зpсtзкiв SiО2, якuЙ.ltас doсunlb вuсОку п,rЗое,lек.mp:l.ун!,сl\.,
rtltвrtiсmь, Е.уtiсiя сmсtбi.,tьна нсlвilltь ttpu p > I0, Top i вidpiзня€|tlься вL|сoкo|o (j> I0 А/с.tl.1
Zус||1L|нoю сlTlpу.|'lу' У вunadк'у uеп'ёзoonn,uвнL!х ЗpаЗкiв з n-,Iавко,,o Кв(lpl|у, tttа сuпфipу
е'ltiсitо t1е ЗаpеСсmpoваl|О, нu;вintь tl1ltt Е > Ia6 B/c.ъl' Pезу.lьmаnпl nОЯсI1ЮtОt|lьсЯ ве''lllКшv
>l0ц пidсi-'tеttнiu е.1ек|lxpltчt.|o2o |1О'1я бiж пopцiв п.tiвoк 11 'СЗoеЛекmpuкiв, внас:.liОoк
ч()Zo вщ,,nlpiutнi lto-lя в npuпОвеpхневiй oб-tасшi docяeаюl|lь Знсrчень -]0 Blс.tt, ooсl11L|||t-
нiх d)7я pОЗвtлttку ефекrnу Зtнеpа,
Fiеld еlесtron еmission from рiеsоасtivе Sio2
А' А' Dаdуkin' А' G. Nаumоvеtz, P' P. Gorbiс, I. V' Dubroviп, V, M' Оgеnko
Wе hаvе obtаinесl апс] stuсliеs а slаtioпсuу,еlесtroп еmissiott ttпс]еr а,еrсtgе el.',Гri, 1iе1с!.l Е< 1.0'
V/сm f.оm Sресin,rcпs of SiО2 possеs,sittg а mаrkеd piеsoеlесlric сtсtiуitl', 7-hе епti.s.siott is stаblе
еvеп Jorp,, lо'7.orrапdisilшrасIеrizеdb1l 61 dепsitуof сurrеntj>l0Асnг T'lrc епtissiottis
пot rigisiеrесl еl,еп for Е > ]сf r/сm if spесiпtеtts сtrе tпасlе ft.om .nonрiе,:с,L;L,!i\'е '|IrSе(l quаrtz
аnd sitppfirе. Thе tiеsults аrе ехp|аinid Ьу а уесtt (>]00) аnplifiсаrion о| еiес,triс '/iеId пеаr
nаg,' Ь|Ьin.soеlесn"iсаl Jilпts, ouiitlg to у'hiсh .iitеrnаl Jiеlds iп Ihе
'песtt^--sttl,iltl.'е
rеgitllt rl|tаiп thе
',ijuus
oj -lо. L,iсm |hаt is sufiсiепtfor сlеvеlopmеnt оJ' Zепеr фёс'r
5д
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-38 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:02:07Z |
| publishDate | 1999 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/4d/3209ddc35c4d87dd3625e747d4a2bd4d.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-382018-11-27T09:43:02Z Field electron emission from piesoactive SiO2 Полевая электронная эмиссия из пьезоактивного SiO2 Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 Dadykin, A. A. Naumovetz, A. G. Gorbic, P. P. Dubrovin, I. V. Ogenko, V. M. При средних электрических полях Е&lt;103 В/см получена и исследована стационарная холодная электронная эмиссия из образцов SiO2, обладающего заметной пьезоэлектрической активностью. Эмиссия стабильна при р&gt;10‑5 Торр и характеризуется плотностью тока j&gt;10&nbsp;А/см . В случае заведомо непьезоактивных образцов из плавленого кварца и сапфира эмиссии не зарегистрировано даже при Е&gt;106 В/см, Результаты объясняются большим (&gt;100) усилением электрического поля у торцов пленок пъезоэлектриков, вследствие чего внутренние поля в приповерхностной области достигают значений ~&nbsp;10&nbsp;В/см, достаточных для развития эффекта Зинера. При средних электрических полях Е&lt;103 В/см получена и исследована стационарная холодная электронная эмиссия из образцов SiO2, обладающего заметной пьезоэлектрической активностью. Эмиссия стабильна при р&gt;10‑5 Торр и характеризуется плотностью тока j&gt;10&nbsp;А/см . В случае заведомо непьезоактивных образцов из плавленого кварца и сапфира эмиссии не зарегистрировано даже при Е&gt;106 В/см, Результаты объясняются большим (&gt;100) усилением электрического поля у торцов пленок пъезоэлектриков, вследствие чего внутренние поля в приповерхностной области достигают значений ~&nbsp;10&nbsp;В/см, достаточных для развития эффекта Зинера. При средних электрических полях Е&lt;103 В/см получена и исследована стационарная холодная электронная эмиссия из образцов SiO2, обладающего заметной пьезоэлектрической активностью. Эмиссия стабильна при р&gt;10‑5 Торр и характеризуется плотностью тока j&gt;10&nbsp;А/см . В случае заведомо непьезоактивных образцов из плавленого кварца и сапфира эмиссии не зарегистрировано даже при Е&gt;106 В/см, Результаты объясняются большим (&gt;100) усилением электрического поля у торцов пленок пъезоэлектриков, вследствие чего внутренние поля в приповерхностной области достигают значений ~&nbsp;10&nbsp;В/см, достаточных для развития эффекта Зинера. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 1999-06-07 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/38 Surface; No. 3 (1999): Chemistry, Physics and Technology of Surface; 51-54 Поверхность; № 3 (1999): Химия, физика и технология поверхности; 51-54 Поверхня; № 3 (1999): Хімія, фізика та технологія поверхні; 51-54 3154-8091 3154-8083 ru https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/38/37 Авторське право (c) 1999 А.А. Дадикін, А.Г. Наумовець, П.П. Горбик, І.В. Дубровін, В.М. Огенко |
| spellingShingle | Dadykin, A. A. Naumovetz, A. G. Gorbic, P. P. Dubrovin, I. V. Ogenko, V. M. Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title | Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title_alt | Field electron emission from piesoactive SiO2 Полевая электронная эмиссия из пьезоактивного SiO2 |
| title_full | Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title_fullStr | Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title_full_unstemmed | Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title_short | Польова електронна емісія з п'єзоактивного SiO2 |
| title_sort | польова електронна емісія з п'єзоактивного sio2 |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/38 |
| work_keys_str_mv | AT dadykinaa fieldelectronemissionfrompiesoactivesio2 AT naumovetzag fieldelectronemissionfrompiesoactivesio2 AT gorbicpp fieldelectronemissionfrompiesoactivesio2 AT dubroviniv fieldelectronemissionfrompiesoactivesio2 AT ogenkovm fieldelectronemissionfrompiesoactivesio2 AT dadykinaa polevaâélektronnaâémissiâizpʹezoaktivnogosio2 AT naumovetzag polevaâélektronnaâémissiâizpʹezoaktivnogosio2 AT gorbicpp polevaâélektronnaâémissiâizpʹezoaktivnogosio2 AT dubroviniv polevaâélektronnaâémissiâizpʹezoaktivnogosio2 AT ogenkovm polevaâélektronnaâémissiâizpʹezoaktivnogosio2 AT dadykinaa polʹovaelektronnaemísíâzpêzoaktivnogosio2 AT naumovetzag polʹovaelektronnaemísíâzpêzoaktivnogosio2 AT gorbicpp polʹovaelektronnaemísíâzpêzoaktivnogosio2 AT dubroviniv polʹovaelektronnaemísíâzpêzoaktivnogosio2 AT ogenkovm polʹovaelektronnaemísíâzpêzoaktivnogosio2 |