Project R-3963

Lineaire antenne microgolven chemische dampdepositie voor thermionische emissie van n-type gedoteerde CVD diamant oppervlakken (Onderzoek)

Het doel van dit project is om het gebruik te onderzoeken van lineaire antenne microgolven chemische dampdepositie (LA MW CVD) voor het n-type doteren van diamant films met het oog op hun gebruik als thermionische elektronen emitter. De LA MW CVD techniek is pas recent geïntroduceerd als een nieuwe manier om dunne nanokristallijne diamant (NCD) films te groeien met een hoge sp3/sp2 verhouding, maar tot nu toe zijn geen experimenten met n-type dotering gemeld. Thermionische emissie biedt een directe omzetting van energie waarbij warmte-energie zorgt voor de nodige energie om elektronen aan het oppervlak van een materiaal in vacuüm te laten ontsnappen, wat een stroom induceert. Het is dus noodzakelijk dat een materiaal voldoende ladingsdragers moet hebben in combinatie met een zo laag mogelijke uittreedpotentiaal om het uitstoten van elektronen te vergemakkelijken. Diamant is een uitstekende kandidaat aangezien een -getermineerd oppervlak een negatieve elektronenaffiniteit vertoont waardoor elektronen van het oppervlak kunnen ontsnappen zonder dat er een potentiaalbarrière aanwezig is. Om passende een geschikte conductiviteit te hebben, moet het diamant worden gedoteerd. De thermionische eigenschappen van fosfor-gedoteerde en fosfor / stikstof-gedoteerde nanokristallijn diamant zal worden bestudeerd, samen met hun transport-en oppervlakte-eigenschappen, waarvan de kennis onmisbaar is om het emissieproces in detail te begrijpen.

01 oktober 2012 - 30 september 2016