Efekty polowe w warstwach tlenkowych

• Autorzy: Olesik J.

Warianty tytułu

EN

Field effects in oxide films

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy badano właściwości emisyjne cienkich i domieszkowanych warstw In₂O₃ i SnO₂ (ITO). Warstwy tlenkowe były nałożone na podłoża szklane i poddane działaniu pola elektrycznego i światła UV. Badano wtórną emisję elektronów sterowaną polem elektrycznym oraz połowo indukowaną emisję elektronową. Natężenie pola elektrycznego wewnątrz emitera było rzędu 1 MV/m. Polowe zjawiska emisyjne bazują na efekcie Maltera. Metoda emisji indukowanej polem polega na analizie widma impulsów napięciowych z powielacza elektronowego. Wyznaczono wydajność emisyjną i rozkłady energetyczne elektronów w zależności od natężenia pola elektrycznego wewnątrz emitera, grubości warstwy ITO oraz oświetlenia. Wyjaśniając mechanizm tych zjawisk podano główne założenia polowego rozdziału warstwy ITO na strefę zubożoną i wzbogaconą w nośniki ładunku. Zaproponowano fenomenologiczny model zjawisk emisyjnych uwzględniający cztery typy mechanizmów emisji elektronowej wywołanej działaniem pola elektrycznego oraz efektami powierzchniowymi i objętościowymi.

EN

In this work, emission properties of thin and doped In₂O₃ and SnO₂ layers (ITO) have been studied. The films were deposited on a glass substrate and exposed to electric field and UV light. The studied emission phenomena were: field induced secondary electron emission and field induced electron emission. Electric field inside the emitter was of the order of 1 MV/m. The field induced electron emission (FIEE) is based on Malter effect. The FIEE measurements relied on determination and analysis of voltage pulse amplitude spectra from a photomultiplier. Emission yield and electron energy distributions as a function of field intensity in the emitter, the ITO thickness and UV illumination have been determined. A phenomenological model of the investigated phenomena has been suggested which includes four types of emission mechanisms: an ordinary one (induced exclusively by electric field) and another caused mainly by surface, volume and tunnel effects.

Słowa kluczowe

PL

efekt polowy; efekt Maltera; emisja wtórna; fotoemisja; wydajność emisyjna; struktura MIS; warstwy ITO

EN

field effect; Malter effect; secondary electron emission; photoemission; emission field; MIS structure; ITO films

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 54, nr 3
• Strony: 85--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., wykr.

Twórcy

autor

Olesik J.

• Akademia Jana Długosza, Instytut Fizyki, Częstochowa

Bibliografia

• [1] Malter L.: Thin Film Field Emission, Phys. Rev. 50 (1936) 48-58.
• [2] Lorikyan M. P., Kavalov R. L., Trofimchuk N. N.: Anomalous secondary emission at high energies, JETP Letters 16 (1972) 226-228.
• [3] Bronsztein I. M., Frajman B. S.: Wtoricznaja elektronnaja emissija, Moskwa, 1969.
• [4] Olesik J., Catusiński B.: Influence of an internal electric field in a sample on the secondary electron emission phenomenon, Thin Solid Films 238 (1994) 271-275.
• [5] Vossen I. L.: Physics of Thin Films, Academic Press, New York, 1977.
• [6] Chopra K. L., Major S., Pandya D. K.: Transparent conductor : A status review, Thin Solid Films 102 (1983) 1-46.
• [7] Granqvist C. G.: Handbook of Inorganic Electrochromic Materials, Elsevier, Amsterdam, 1995.
• [8] Monk P. S., Mortier R. J., Rosseinsky D. R.: Electrochromisms: Fundamental and Applications, VCH, Weinheim, 1995.
• [9] Granqvist C. G., Azens A., Isidorsson J. et al.: Towards the smart window: progress in electrochromics, Journal of Non-Cryst. Solids 218 (1997) 273-279.
• [10] Gordon R. G.: Criteria for Choosing Transparent Conductors, MRS Bulletin 25 (2000) 52-57.
• [11] Zhu F., Zhang K., Guenther E., Jin C. S.: Optimized indium tin oxide contact for organic light emitting diode applications, Thin Solid Films 363 (2000) 314-317.
• [12] Karasawa T., Miyata Y.: Electrical and optical properties of indium tin oxide thin films deposited on unheated substrates by d.c. Reactive sputtering, Thin Solid Films 223 (1993) 135-139.
• [13] Chen M., Pei Z. L., Sun C. et al.: Comparison study of ITO thin films deposited onto different substrates at room temperature, Journal of Mat. Scien. Letters 19, No.2 (2000) 99-101.
• [14] George J., Menon C. S.: Electrical and optical properties of electron beam evaporated ITO thin films, Surface and Coatings Technology 132, No. 1 (2000) 45-48.
• [15] Olesik J.: Photo-induced effects in the glass-ITO system, SPIE 4406 (2001) 232-240.
• [16] Olesik J., Olesik Z.: Electron emission yield of induced photoemission effect in thin ITO layers, Solid-State Electronics 46 (2002) 1913-1918.
• [17] Mott N.: Metal-Insulator Transitions, Taylor & Francis London, 1990.
• [18] Harvey S. P., Mason T. O., Gassenbauer Y. et al.: Surface versus bulk electronic/defect structures of transparent conducting oxides: I. Indium oxide and ITO, Journal of Physics D: Applied Physics 39, No. 18 (2006) 3959-3968.
• [19] Ederth J., Heszler P., Hultaker A., et al.: Indium tin oxide films made from nanoparticles: models for the optical and electrical properties, Thin Solid Films 445, No. 2 (2003) 199-206.
• [20] Purica M., Iacomi F., Baban C. et al.: Investigation of structural properties of ITO thin films deposited on different substrates, Thin Solid Films 515 (2007) 8674-8678.
• [21] Ederth J., Niklasson G. A., Hultaker A. et al.: Characterization of porous indium tin oxide thin films using effective medium theory, Appl. Phys. 93, No.2 (2003) 984-988.
• [22] Gonzalez G. B., Mason T. O., Quintana J. P. et al.: Defect structure studies of bulk and nano-indium-tin oxide, Journal of Applied Physics 96, No.7 (2004) 3912-3920.
• [23] Ederth J., Hultaker A., Niklasson G. A., Heszler P., et.al., Thin porous indium tin oxide nanoparticle films: effects of annealing in vacuum and air, Appl. Phys. A 81, No.7 (2005) 1363-1368.