В.И. Кристя – д.ф.-м.н., профессор, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: kristya@bmstu-kaluga.ru

Е.В. Вершинин – к.ф.-м.н., доцент, ФН1-КФ, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана

E-mail: yevgeniyv@mail.ru

Мьо Ти Ха – аспирант, Калужский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана E-mail: myothiha53@gmail.com

Построена модель слаботочного газового разряда в плоском межэлектродном промежутке при наличии на катоде тонкой диэлектрической пленки, где учитывается влияние на характеристики разряда полевой электронной эмиссии из металлической подложки катода в пленку, обусловленной существованием в диэлектрике сильного электрического поля. Исследована зависимость величины эффективного коэффициента электронной эмиссии катода и напряжения зажигания разряда от эмиссионной эффективности пленки, равной доле эмитированных из подложки электронов, которые выходят из пленки в разрядный объем. Показано, что формирование тонкой оксидной пленки на катоде газоразрядного прибора может приводить к существенному снижению напряжения зажигания разряда в нем.

1. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. Долгопрудный: ИД «Интеллект». 2009. 736 с.
2. Кристя В.И., Фишер М.Р. Влияние эмиссионных свойств электрода и температуры газа на напряжение зажигания разряда в смеси аргона с парами ртути // Известия РАН. Сер. Физическая. 2012. Т. 76. № 5. С. 673−677.
3. Кристя В.И., Тун Йе.Н. Влияние оксидной пленки на поверхности катода на энергетические распределения ионов и быстрых атомов в тлеющем разряде // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2015. № 3. С. 74−80.
4. Phelps A.V., Petrović Z.Lj. Cold-cathode discharges and breakdown in argon: surface and gas phase production of secondary electrons // Plasma Sources Science and Technology. 1999. V. 8. № 3. P. R21−R44.
5. Go D.B., Pohlman D.A. A mathematical model of the modified Paschen’s curve for breakdown in microscale gaps // Journal of Applied Physics. 2010. V. 107. № 10. 103303.
6. Rumbach P., Go D.B. Fundamental properties of field emission-driven direct current microdischarges // Journal of Applied Physics. 2012. V. 112. № 10. 103302.
7. Venkattraman A., Alexeenko A.A. Scaling law for direct current field emission-driven microscale gas breakdown // Physics of Plasmas. 2012. V. 19. № 12. 123515.
8. Moon K.S., Lee J., Whang K.-W. Electron ejection from MgO thin films by low energy noble gas ions: Energy dependence and initial instability of the secondary electron emission coefficient // Journal of Applied Physics. 1999. V. 86. № 7. P. 4049−4051.
9. Stamenković S.N., Marković V.Lj., Gocić S.R., Jovanović A.P. Influence of different cathode surfaces on the breakdown time delay in neon DC glow discharge // Vacuum. 2013. V. 89. P. 62−66.
10. Anders A. Physics of arcing, and implications to sputter deposition // Thin Solid Films. 2006. V. 502. P. 22−28.
11. Аитов Р.Д., Коржавый А.П., Кристя В.И. Эмиссионные свойства холодных катодов с оксидной пленкой на поверхности для отпаянных газоразрядных приборов // Обзоры по электронной технике. Сер. 6. Материалы. 1991. № 5(1612). С. 1−48.
12. Бондаренко Г.Г., Коржавый А.П. Влияние оксидирования поверхности на структуру и свойства металлических холодных катодов // Известия ВУЗов. Сер. Физика. 2007. № 2. С. 27−34.
13. Forbes R.G. Use of a spreadsheet for Fowler-Nordheim equation calculations // Journal of Vacuum Science and Technology B. 1999. V. 17. № 2. P. 534−541.
14. Hickmott T.W. Polarization and Fowler–Nordheim tunneling in anodized Al–Al2O3–Au diodes // Journal of Applied Physics. 2000. V. 87. № 11. P. 7903−7911.
15. Suzuki M., Sagawa M., Kusunoki T., Nishimura E., Ikeda M., Tsuji K. Enhancing electron-emission efficiency of MIM tunneling cathodes by reducing insulator trap density // IEEE Transactions: Electron Devices. 2012. V. 59. № 8. P. 2256−2262.
16. Бондаренко Г.Г., Кристя В.И., Савичкин Д.О. Влияние полевой электронной эмиссии из катода с диэлектрической пленкой на характеристики нормального тлеющего разряда // Известия ВУЗов. Сер. Физика. 2017. Т. 60. № 2. С. 129−134.