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Si-Feldemissionskathoden für Anwendungen in miniaturisierten Ionisationsvakuumsensoren

  • Feldemissionselektronenquellen sind aufgrund ihrer prinzipiellen Vorteile gegenüber Glühkathoden bereits seit längerer Zeit Gegenstand der Forschung und werden bisher nur in einigen Spezialanwendungen erfolgreich eingesetzt. Hierbei werden Einzelspitzen mit Spannungen im kV-Bereich und Strömen im nA-Bereich betrieben. Dagegen werden für miniaturisierte Sensorsysteme eher Spannungen von ca. 100 V und Ströme von ca. 1 mA benötigt. Dazu wurden bisher meist Feldemissionskathoden mit CNTs vorgeschlagen, welche für Anwendungen in der Halbleiterindustrie aufgrund des Kohlenstoffanteils nicht erwünscht sind. Ziel unserer Arbeit ist es, Si-basierte Elektronenquellen zu realisieren, die mit anderen miniaturisierten Vakuumsensoren auf einem Chip integrierbar sind. Mithilfe eines optimierten Herstellungsprozesses konnten wir p-Si-Spitzenarrays mit Spitzenradien von wenigen nm realisieren [1]. Messungen an diesen Strukturen zeigen ein sehr homogenes Emissionsverhalten, das vor allem im Sättigungsbereich bei Emissionsströmen von ca. 10 nA pro Spitze zeitlich stabil (Schwankungen < 5 %) und optisch schaltbar (Faktor > 2.5) ist [2].

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Metadaten
Author:Christoph LangerORCiD, Christian PrommesbergerORCiD, Florian Dams, Pavel Serbun, Benjamin Bornmann, Stephan Mingels, Güntner Müller, Rupert SchreinerORCiDGND
URL / DOI:https://www.researchgate.net/publication/281373011_Si-Feldemissionskathoden_fur_Anwendungen_in_miniaturisierten_Ionisationsvakuumsensoren
Parent Title (German):Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e.V. (DPG), Regensburg, 10. - 15. März 2013
Publisher:Deutsche Physikalische Gesellschaft e.V.
Document Type:conference proceeding (article)
Language:German
Year of first Publication:2013
Release Date:2023/04/19
Institutes:Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften
Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften / Labor Mikrosensorik
research focus:Produktion und Systeme
Licence (German):Keine Lizenz - Es gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG