表面科学
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特集:フィールドエミッションの最近の進展
高濃度Siドープ窒化アルミニウムからの高いフィールドエミッション電流密度
嘉数 誠小林 直樹
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2002 年 23 巻 1 号 p. 44-50

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抄録

We have found that heavy Si doping is efficient for large field emission (FE) from AlN. For Si-doped AlN and AlxGa1−xN (0.38≤x<1), from a linear relation between the applied bias and the anode-sample distance, we clarified the band-gap (the Al content) and Si-dopant-density dependences of the electric field necessary for FE, EFE. As the band gap (the Al content) increases, EFE decreases due to the lower electron affinity. As the Si-dopant density increases, EFE decreases due to spontaneous formation of ridges with nanometer-order sharpness. Heavily Si-doped AlN showed a large FE current density of 0.22 A/cm2 and high stability in FE current over time (fluctuation: 3%).

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