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Extraction of the current distribution out of saturated integral measurement data of p-type silicon field emitter arrays

  • At the moment, only complicated techniques are known for the determination of array properties of field emitter arrays such as the number of active tips, the current distribution, or the individual tip radii. In this work, a method for extracting these parameters from integral measurement data is presented. A model describing the characteristics of a single emitter, including the saturation as a function of the applied voltage and the emitter radius, is developed. It is shown that experimental data of field emitter arrays can be represented as the sum of these functions and the characteristic parameters can be fitted to field emission data of an array. Using this method, the values of the radii as well as the parameters of distribution models can be determined directly. Analysis of experimental data from p-type Si emitter arrays shows that only 1–2% of the tips contribute significantly.

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Verfasserangaben:Janis Breuer, Michael BachmannORCiD, Felix Düsberg, Andreas Pahlke, Simon EdlerORCiD, Christoph LangerORCiD, Christian PrommesbergerORCiD, Robert Damian ŁawrowskiORCiD, Rupert SchreinerORCiDGND, Pavel Serbun, Dirk Lützenkirchen-HechtORCiD
DOI:https://doi.org/10.1116/1.5035189
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Journal of Vacuum Science and Technology B
Verlag:AIP Publishing
Dokumentart:Artikel aus einer Zeitschrift/Zeitung
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Jahr der Veröffentlichung:2018
Datum der Freischaltung:06.05.2021
Jahrgang:36
Ausgabe / Heft:5
Aufsatznummer:051805
Fakultäten / Institute / Einrichtungen:Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften
Fakultät Angewandte Natur- und Kulturwissenschaften / Labor Mikrosensorik
Begutachtungsstatus:peer-reviewed
Forschungsschwerpunkt:Sensorik