تعيين پارامترهاي مناسب فرآيند كندوپاش فلز موليبدنيوم و بررسي اثر لايه اي نازك از آن، برروي گسيل الكترون ها از آرايه ي گسيل ميدان متشكل از نانونوك-هاي سيليكاني

Determination of molybdenum thin film sputtering parameters, and investigation of the effect of Mo thin films deposition on field emission properties of silicon field emitter arrays

بررسي برروي پارامترهاي فشار عملياتي و توان فرايند كندوپاش فلز موليبدنيوم برروي مقاومت لايه ي نازك ايجاد شده برروي زيرلايه ي شيشه انجام گرفته و مقدار مناسب پارامترهاي لايه نشاني تعيين شده اند. آرايه ي نانونوك هاي سيليكاني از پيش ساخته شده طي فرايندي چند مرحله اي، در محيط خلا قرار داده شده است و به منظور كاهش تابع كار گسيل كننده ها، لايه اي از فلز موليبدنيوم به روش كند و پاش و بر اساس پارامترهاي تعيين شده در مرحله ي قبل بر روي نوك ها نشانده شده است. مشخصات هندسي گسيل كننده ها به كمك تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) قبل و بعد از لايه نشاني موليبدنيوم ارايه شده است. نشان داده شده است كه استفاده از پوشش موليبدنيومي امكان مشاهده ي پديد ه ي گسيل ميدان را در ولتاژهاي كمتر از 1000 ولت و در فواصل بين آند و كاتد بالاي 1 ميكرومتر فراهم مي آورد. منحني جريان-ولتاژ گسيل الكترون ها در فشار كمتر از Torr7-10×3 اندازه گيري و رسم شده است.

Molybdenum (Mo) thin films are deposited using RF sputtering technique, and the effect of operational pressure and RF power on resistivity of the films are investigated. Point of minimum resistivity is determined, and is used to sputter a thin layer of Mo on top of a pre-fabricated, oxidation sharpened, silicon field emitter array (Si-FEA). Geometric and field emission properties of the arrays are investigated before and after deposition of 100nm Mo thin film. I-V characteristics of the FEAs are measured and presented. It is shown that the Mo-covered array shows better emission properties and lower turn-on voltage ( < 190V), compared to the simple Si-FEA.