Modeling of field emission nanotriodes with carbon nanotube emitters

Journal of Vacuum Science and Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures

Volumn 21, Issue 1 SPEC., 2003, Pages 366-374

  Nicolaescu, D ^a   Filip, V ^b   Kanemaru, S ^a   Itoh, J ^a  

^a NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY AIST   (Japan)

^b UNIVERSITY OF BUCHAREST   (Romania)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CARBON NANOTUBES; COMPUTER SIMULATION; CURRENT VOLTAGE CHARACTERISTICS; DIFFERENTIAL EQUATIONS; ELECTRIC FIELDS; ELECTRON EMISSION; ELECTRON SOURCES; ELECTRON TUNNELING; FERMI LEVEL; GRAPH THEORY; INTEGRAL EQUATIONS; MATHEMATICAL MODELS;

CARBON NANOTUBE EMITTER; FIELD EMISSION NANOTRIODE; VERTICALLY ALIGNED CARBON NANOTUBE;

TRIODES;

EID: 0037235609     PISSN: 10711023     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1116/1.1537230     Document Type: Article

References (84)

1. A. G. Rinzler, J. H. Hafner, P. Nikolaev, L. Lou, S. G. Kim, D. Tomanek, P. Nordlander, D. T. Colbert, and R. E. Smalley, Science 269, 1550 (1995).
2. W. A. deHeer, A. Chatelain, and D. Ugarte, Science 270, 1179 (1995).
3. W. A. deHeer, J. M. Bonard, K. Fauth, A. Chatelain, L. Forro, and D. Ugarte, Adv. Mater. 9, 87 (1997).
4. Q. H. Wang, T. D. Corrigan, J. Y. Dai, R. P. H. Chang, and A. R. Krauss, Appl. Phys. Lett. 70, 3308 (1997).
5. J. M. Bonard, J. P. Salvetat, T. Stockli, L. Forro, and A. Chatelain, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 69, 245 (1999).
6. S. S. Fan, M. G. Chapline, N. R. Franklin, T. W. Tombler, A. M. Cassell, and H. J. Dai, Science 283, 512 (1999).
7. W. Zhu, C. Bower, O. Zhou, G. Kochanski, and S. Jin, Appl. Phys. Lett. 75, 873 (1999).
8. S. S. Fan, W. J. Liang, H. Y. Dang, N. Franklin, T. Tombler, M. Chapline, and H. J. Dai, Physica E (Amsterdam) 8, 179 (2000).
9. A. N. Obraztsov, I. Pavlovsky, A. P. Volkov, E. D. Obraztsova, A. L. Chuvilin, and V. L. Kuznetsov, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 1059 (2000).
10. J. Robertson, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 621, R1.1.1 (2000).
11. L. Nilsson, O. Groening, C. Emmenegger, O. Kuettel, E. Schaller, L. Schlapbach, H. Kind, J. M. Bonard, and K. Kern, Appl. Phys. Lett. 76, 2071 (2000).
12. O. Gröning, O. M. Küttel, C. Emmenegger, P. Gröning, and L. Schlapbach, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 665 (2000).
13. Y. J. Yoon and H. K. Baik, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 27 (2001).
14. Z. W. Pan, F. C. K. Au, H. L. Lai, W. Y. Zhou, L. F. Sun, Z. Q. Liu, D. S. Tang, C. S. Lee, S. T. Lee, and S. S. Xie, J. Phys. Chem. B 105, 1519 (2001).
15. K. Matsumoto, S. Kinosita, and Y. Gotoh, T. Uchiyama, S. Manalis, and C. Quate, Appl. Phys. Lett. 78, 539 (2001).
16. J. L. Kwo, C. C. Tsou, and M. Yokoyama, I. N. Lin, C. C. Lee, W. C. Wang, and F. Y. Chang, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 23 (2001).
17. N. S. Xu, Y. Chen, S. Z. Deng, J. Chen, X. C. Ma, and E. G. Wang, J. Phys. D 34, 1597 (2001).
18. M. R. Chiang, K. S. Liu, T. S. Lai, C. H. Tsai, H. F. Cheng, and I. N. Lin, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1034 (2001).
19. K. H. Park, S. Choi, K. M. Lee, S. Lee and K. H. Koh, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 958 (2001).
20. J. I. Sohn, S. H. Lee, Y. H. Song, S. Y. Choi, K. S. Nam, Current Appl. Phys. 1, 61 (2001).
21. L. Nilsson, O. Groening, P. Groening, and L. Schlapbach, Appl. Phys. Lett. 79, 1036 (2001).
22. K. A. Dean, T. P. Burgin, and B. R. Chalamala, Appl. Phys. Lett. 79, 1873 (2001).
23. J. M. Bonard, R. Kurt, and C. Klinke, Chem. Phys. Lett. 343, 21 (2001).
24. J. M. Bonard, H. Kind, T. Stöckli, and L. O. Nilsson, Solid-State Electron. 45, 893 (2001).
25. J. Li, C. Papadopoulos, J. M. Xu, and M. Moskovits, Appl. Phys. Lett. 75, 367 (1999).
26. X. P. Xu and G. R. Brandes, Appl. Phys. Lett. 74, 2549 (1999).
27. Y. Y. Yang, S. M. Huang, H. Z. He, A. W. H. Mau, and L. M. Dai, J. Am. Chem. Soc. 121, 10832 (1999).
28. Q. D. Chen and L. M. Dai, Appl. Phys. Lett. 76, 2719 (2000).
29. H. Murakami, M. Hirakawa, C. Tanaka, and H. Yumakawa, Appl. Phys. Lett. 76, 1776 (2000).
30. J. M. Bonard, N. Weiss, H. Kind, T. Stöckli, L. Forró, K. Kern, and A. Châtelain, Adv. Mater. 13, 184 (2001).
31. Y. R. Cho, J. H. Lee, Y. H. Song, S. Y. Kang, C. S. Hwang, M. Y. Jung, D. H. Kim, S. K. Lee, H. S. Uhm, and K. I. Cho, Mater. Sci. Eng., B 79, 128 (2001).
32. M. A. Guillorn, M. L. Simpson, G. J. Bordonaro, V. I. Merkulov, L. R. Baylor, and D. H. Lowndes, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 573 (2001).
33. Y. H. Lee, Y. T. Jang, D. H. Kim, J. H. Ahn, and B. K. Ju, Adv. Mater. 13 479 (2001).
34. J. I. Sohn, S. Lee, Y. H. Song, S. Y. Choi, K. I. Cho, and K. S. Nam, Appl. Phys. Lett. 78, 901 (2001).
35. Q. D. Chen and L. M. Dai, J. Nanosci. Nanotech. 1, 43 (2001).
36. Y. R. Cho, J. H. Lee, Y. H. Song, S. Y. Kang, M. Y. Jung, C. S. Hwang, and K. I. Cho, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1012 (2001).
37. Y. C. Choi, Y. M. Shin, D. J. Bae, S. C. Lim, Y. H. Lee, and B. S. Lee Diamond Relat. Mater. 10, 1457 (2001).
38. Q. H. Wang, A. A. Setlur, J. M. Lauerhaas, J. Y. Dai, E. W. Seelig, and R. P. H. Chang, Appl. Phys. Lett. 72, 2912 (1998).
39. W. B. Choi, D. S. Chung, J. H. Kang, H. Y. Kim, Y. W. Jin, I. T. Han, Y. H. Lee, J. E. Jung, N. S. Lee, G. S. Park, and J. M. Kim, Appl. Phys. Lett. 75, 3129 (1999).
40. W. B. Choi, Y. H. Lee, N. S. Lee, J. H. Kang, S. H. Park, H. Y. Kim, D. S. Chung, S. M. Lee, S. Y. Chung, and J. M. Kim, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 39, 2560 (2000).
41. J. H. Kang, Y. S. Choi, W. B. Choi, N. S. Lee, Y. J. Park, J. H. Choi, H. Y. Kim, Y. J. Lee, D. S. Chung, Y. W. Jin, J. H. You, S. H. Jo, J. E. Jung, and J. M. Kim, Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 621, R5.2.1 (2000).
42. J. M. Kim, W. B. Choi, N. S. Lee and J. E. Jung, Diamond Relat. Mater. 9, 1184 (2000).
43. J. L. Kwo, M. Yokoyama, W. C. Wang, F. Y. Chuang, and I. N. Lin, Diamond Relat. Mater. 9, 1270 (2000).
44. N. S. Lee, D. S. Chung, J. H. Kang, H. Y. Kim, S. H. Park, Y. W. Jin, Y. S. Choi, I. T. Han, N. S. Park, M. J. Yun, J. E. Jung, C. J. Lee, J. H. You, S. H. Jo, C. G. Lee, and J. M. Kim, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 39, 7154 (2000).
45. W. B. Choi, Y. W. Jin, H. Y. Kim, S. J. Lee, M. J. Yun, J. H. Kang, Y. S. Choi, N. S. Park, N. S. Lee, and J. M. Kim, Appl. Phys. Lett. 78, 1547 (2001).
46. S. J. Chung, S. H. Lim, C. H. Lee, and J. Jang, Diamond Relat. Mater. 10, 248 (2001).
47. N. S. Lee, D. S. Chung, I. T. Han, J. H. Kang, Y. S. Choi, H. Y. Kim, S. H. Park, Y. W. Jin, W. K. Yi, M. J. Yun, J. E. Jung, C. J. Lee, J. H. You, S. H. Jo, C. G. Lee, and J. M. Kim, Diamond Relat. Mater. 10, 265 (2001).
48. Y. Nakayama and S. Akita, Synth. Met. 117, 207 (2001).
49. C. C. Zhu, W. H. Liu, and L. J. Huangfu, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1691 (2001).
50. F. Ito, Y. Tomihari, Y. Okada, K. Konuma, and A. Okamoto, IEEE Electron Device Lett. 22, 426 (2001).
51. Q. H. Wang, M. Yan, and R. P. H. Chang, Appl. Phys. Lett. 78, 1294 (2001).
52. Y. Saito, S. Uemura, and K. Hamaguchi, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 37, L346 (1998).
53. Y. Saito, K. Hamaguchi, S. Uemura, K. Uchida, Y. Tasaka, F. Ikazaki, M. Yumura, A. Kasuya, and Y. Nishina, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process 67, 95 (1998).
54. Y. Saito, K. Hamaguchi, R. Mizushima, S. Uemura, T. Nagasako, J. Yotani, and T. Shimojo, Appl. Surf. Sci. 146, 305 (1999).
55. Y. Saito and S. Uemura, Carbon 38, 169 (2000).
56. R. Rosen, W. Simendinger, C. Debbault, H. Shimoda, L. Fleming, B. Stoner, and O. Zhou, Appl. Phys. Lett. 76, 1668 (2000).
57. J. M. Bonard, T. Stockli, O. Noury, and A. Chatelain, Appl. Phys. Lett. 78, 2775 (2001).
58. H. Sugie, M. Tanemura, V. Filip, K. Iwata, K. Takahashi, and F. Okuyama, Appl. Phys. Lett. 78, 2578 (2001).
59. J. L. Kwo, M. Yokoyama, C. C. Lee, F. Y. Chuang, and I. N. Lin, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1023 (2001).
60. A. G. Driskill-Smith, D. G. Hasko, and H. Ahmed, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 2773 (1997).
61. A. G. Driskill-Smith, D. G. Hasko, and H. Ahmed, Appl. Phys. Lett. 75, 2845 (1999).
62. A. G. Driskill-Smith, D. G. Hasko, and H. Ahmed, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 3481 (2000).
63. A. G. Driskill-Smith, D. G. Hasko, and H. Ahmed, Microelectron. Eng. 53, 179 (2000).
64. W. K. Hong, K. H. Chen, L. C. Chen, F. G. Tarntair, K. J. Chen, J. B. Lin, and H. C. Cheng, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1 40, 3468 (2001).
65. K. J. Chen, W. K. Hong, C. P. Lin, K. H. Chen, L. C. Chen, and H. C. Cheng, IEEE Electron Device Lett. 22, 516 (2001).
66. H. J. Kim, J. H. Han, W. S. Yang, J. B. Yoo, C. Y. Park, I. T. Han, Y. J. Park, Y. W. Jin, J. E. Jing, N. S. Lee, and J. M. Kim, Mater. Sci. Eng., C 16, 27 (2001).
67. C. Bower, D. Shalöm, W. Zhu, D. Löpez, G. P. Kochanski, P. L. Gammel, and S. Jin, IEEE Trans. Electron Devices 49, 1478 (2002).
68. C. Bower, W. Zhu, D. Shalöm, D. Löpez, L. H. Chen, P. L. Gammel, and S. Jin, Appl. Phys. Lett. 80, 3820 (2002).
69. D. S. Chung, S. H. Park, H. W. Lee, J. H. Choi, S. N. Cha, J. W. Kim, J. E. Jang, K. W. Min, S. H. Cho, M. J. Yoon, J. S. Lee, C. K. Lee, J. H. Yoo, J. M. Kim, J. E. Jung, Y. W. Jin, Y. J. Park, and J. B. You, Appl. Phys. Lett. 80, 4045 (2002).
70. D. S. Y. Hsu, Appl. Phys. Lett. 80, 2988 (2002).
71. D. S. Y. Hsu and J. Shaw, Appl. Phys. Lett. 80, 118 (2002).
72. K. H. Park, W. J. Seo, S. Lee, and K. H. Koh, Appl. Phys. Lett. 81, 358 (2002).
73. G. Pirio, P. Legagneux, D. Pribat, K. B. K. Teo, M. Chhowalla, G. A. J. Amaratunga, and W. I. Milne, Nanotechnology 13, 1 (2002).
74. C. L. Tsai, C. F. Chen, and C. L. Lin, Appl. Phys. Lett. 80, 1821 (2002).
75. V. Filip, D. Nicolaescu, and F. Okuyama, J. Vac. Sci. Technol. B 19, 1016 (2001).
76. D. A. Dahl, Simion 3D Version 7.0 User's Manual, INEEL-95/0403, Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, Idaho Falls, ID 83415 (2000).
77. R. H. Good, Jr. and E. W. Müller, Field Emission, in Handbuch der Physik vol. XXI, edited by S. Flügge (Springer, Berlin, 1956).
78. V. Filip, D. Nicolaescu, M. Tanemura, and F. Okuyama, Ultramicroscopy 89, 39 (2001).
79. Y. Saito, K. Hamaguchi, T. Nishino, K. Hata, K. Tohji, A. Kasuya, and Y. Nishina, Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 36, L1340 (1997).
80. R. Gomer, Field Emission and Field Ionization (Harvard University Press, Cambridge, MA, 1961), Chapts. 1 and 2.
81. D. Nicolaescu, V. Filip, and P. R. Wilshaw, Appl. Surf. Sci. 94, 79 (1996).
82. D. Nicolaescu, J. Vac. Sci. Technol. B 13, 531 (1995).
83. I. Brodie and C. A. Spindt, Adv. Electron. Electron Phys. 83, 1 (1992).
84. C. A. Spindt, C. E. Holland, P. R. Schwoebel, and I. Brodie, J. Vac. Sci. Technol. B 14, 1986 (1996).