А.Ф. Белянин - д.т.н., гл. науч. сотрудник, Центральный научно-исследовательский технологический институт «Техномаш» (Москва) E-mail: belyanin@cnititm.ru В.В. Борисов - вед. программист, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Н.И. Сушенцов - к.т.н., зав. кафедрой «Конструирование и производство радиоаппаратуры», Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола) С.А. Степанов - ассистент, кафедра «Конструирование и производство радиоаппаратуры», Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола) Д.Е. Шашин - аспирант, кафедра «Конструирование и производство радиоаппаратуры», Поволжский государственный технологический университет (г. Йошкар-Ола)

На подложках из Si сформированы и исследованы слоистые структуры на основе наноструктурированных пленок TiN, а также перспективных для создания автоэмиссионных катодов углеродных наностенок (УНС), сформированных из газовой фазы водорода и метана, активированной тлеющим разрядом постоянного тока. Показано, что УНС представляют собой пористый материал, состоящий из изогнутых пластинчатых (чешуйчатых) форм кристаллитов углеродного материала толщиной 3-10 нм. Исследованы эмиссионные свойства слоистых структур Si/TiN/УНС, Si/УНС/TiN и зависимость указанных свойств от толщины и строения пленок TiN. Изучены влияние термической обработки на воздухе и в атмосфере H2 и N2 на строение УНС и слоистых структур УНС/TiN и вольтамперные характеристики автоэмиссионных катодов, изготовленных на их основе.

 

1. Collins J.L. Diamond-like carbon (DLC) ? a review // Industrial diamond review. 1998. V. 58. № 578. P. 90-92.
2. Wang H-X., Jiang N., Zhang H., Hiraki A. Growth of a three dimensional complex carbon nanoneedle electron emitter for fabrication of fieldem ission device // Carbon. 2010. V. 48. P. 4483-4488.
3. Tzeng Y., Chen C-L., Chen Y-Y., Liu C-Y. Carbon nanowalls on graphite for cold cathode applications // Diamond and Related Materials. 2010. V. 19 (2-3). P. 201-204.
4. Белянин А.Ф., Самойлович М.И., Борисов В.В., Евлашин С.А. Исследование многофазных углеродных пленок автоэмиссионных катодов методами электронной микроскопии, комбинационного рассеяния света и рентгеновской дифрактометрии // Нано- и микросистемная техника. 2014. № 2. С. 20-25.
5. Белянин А.Ф., Борисов В.В., Евлашин С.А., Самойлович М.И. Влияние термообработки углеродных пленок на характеристики автоэмиссионных катодов на их основе // Нано- и микросистемная техника. 2014. № 8. С. 20-27.
6. Белянин А.Ф., Самойлович М.И., Борисов В.В., Сушенцов Н.И., Тимофеев М.А., Пилевский А.А., Беляев О.А. Ненакаливаемые катоды на слоистых структурах нитридов и углеродных материалов // Нано- и микросистемная техника. 2015. № 7. С. 48-60.
7. Tzeng Y., Chen W.L., Wu C., Lo J-Y., Li C-Y. The synthesis of graphene nanowalls on a diamond film on a silicon substrate by direct-current plasma chemical vapor deposition // Carbon. 2013. V. 53. P. 120-129.
8. Cheng C.C., Liang X.T., Tse W.S., Chen I.Y., Duh J.G. Raman spectra of titanium nitride thin films // Chinese Journal of Physics. 1994. V. 32, № 2. P. 205-210.
9. Ferrari A.C., Meyer J.C., Scardaci V., Casiraghi C., Lazzeri M., Mauri F., Piscanec S., Jiang D., Novoselov K.S., Roth S., Geim A.K. Raman spectrum of graphene and graphene layers // Physical review letters. 2006. V. 97. 187401.
10. Ferrari A.C. Raman spectroscopy of graphene and graphite: Disorder, electron-phonon coupling, doping and nanodiabatic effects // Solid state communications. 2007. V. 143. P. 47-57.
11. Pimenta M.A., Dresselhaus G., Dresselhaus M.S., Cancado L.G., Jorio A., Saito R. Studying disorder in graphite-based systems by Raman spectroscopy // Physical chemistry chemical physics. 2007. V. 9. P. 1276-1291.
12. Hardcastle F.D. Raman spectroscopy of titania (TiO2) nanotubular water-splitting catalysts // Journal of the Arkansas academy of science. 2011. V. 65. P. 43-48.