Preferentially grown ultranano c-diamond and n-diamond grains on silicon nanoneedles from energetic species with enhanced field-emission properties

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 10, 2012, Pages 5103-5108

  Thomas, Joseph P ^a,b   Chen, Huang Chin ^a   Tseng, Shih Hao ^b   Wu, Hung Chi ^b   Lee, Chi Young ^b   Cheng, Hsiu Fung ^c   Tai, Nyan Hwa ^b   Lin, I Nan ^a  

^a TAMKANG UNIVERSITY   (Taiwan)

^b NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^c NATIONAL TAIWAN NORMAL UNIVERSITY   (Taiwan)

Author keywords

c diamond; chemical vapor deposition; electron field emission; n diamond; silicon nanoneedles

Indexed keywords

ALLOTROPIC FORMS; C-DIAMOND; CHEMICAL VAPOR DEPOSITION PROCESS; DIAMOND GRAINS; ELECTRON FIELD EMISSION; ELECTRONIC APPLICATION; ENERGETIC SPECIES; FIELD-EMISSION PROPERTIES; HIGH POTENTIAL; LOW GROWTH TEMPERATURE; N-DIAMOND; PRE-NUCLEATION;

CHEMICAL VAPOR DEPOSITION; NANONEEDLES; SILICON; VAPORS;

DIAMONDS;

EID: 84867835115     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am3016203     Document Type: Article

References (44)

1. Fuchs, G. D.; Burkard, G.; Klimov, P. V.; Awschalom, D. D. Nat. Phys. 2011, 7, 789-793
2. Henderson, M. R.; Gibson, B. C.; Heidepriem, H. E.; Kuan, K.; Afshar, S. V.; Orwa, J. O.; Aharonovich, I.; Hanic, S. T.; Greentree, A. D.; Prawer, S.; Monro, T. M. Adv. Mater. 2011, 23, 2806-2810
3. Weimer, H.; Yao, N. Y.; Laumann, C. R.; Lukin, M. D. Phys. Rev. Lett. 2012, 108, No. 100501
4. Zhang, X. Q.; Lam, R.; Xu, X.; Chow, E. K.; Kim, H. J.; Ho, D. Adv. Mater. 2011, 23, 4770-4775
5. Schroder, T.; Schell, A. W.; Kewes, G.; Aichele, T.; Benson, O. Nano Lett. 2011, 11, 198-202
6. Zhu, W.; Kochanski, G. P.; Jin, S. Science 1998, 282, 1471-1473
7. Krauss, A. R.; Auciello, O.; Ding, M. Q.; Gruen, D. M.; Huang, Y.; Zhirnov, V. V.; Givargizov, E. I.; Breskin, A.; Chechen, R.; Shefer, E.; Konov, V.; Pimenov, S.; Karabutov, A.; Rakhimov, A.; Suetin, N. J. Appl. Phys. 2001, 89, 2958-2967
8. Joseph, P. T.; Tai, N. H.; Niu, H.; Lee, Y. C.; Lin, I. N. J. Appl. Phys. 2008, 103, No. 043720
9. Shang, N.; Papakonstantinou, P.; Wang, P.; Zakharov, A.; Palnitkar, U.; Lin, I. N.; Chu, M.; Stamboulis, A. ACS Nano 2009, 3, 1032-1038
10. Joseph, P. T.; Chen, H. C.; Tai, N. H.; Lin, I. N. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4007-4013
11. Xiao, X.; Birrel, J.; Gerbi, J. E.; Auciello, O.; Carlisle, J. A. J. Appl. Phys. 2004, 96, 2232-2239
12. Joseph, P. T.; Tai, N. H.; Lin, I. N. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, No. 042107
13. Tseng, Y. F.; Lee, Y. C.; Lee, C. Y.; Lin, I. N.; Chiu, H. T. Appl. Phys. Lett. 2007, 91, No. 063117
14. Goyal, V.; Subrina, S.; Nika, D. L.; Balandin, A. A. Appl. Phys. Lett. 2010, 97, No. 031904
15. Shamsa, M.; Ghosh, S.; Calizo, I.; Ralchenko, V.; Popovich, A.; Balandin, A. A. J. Appl. Phys. 2008, 103, No. 083538
16. Nika, D. L.; Pokatilov, E. P.; Balandin, A. A. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, No. 173111
17. Goyal, V.; Sumant, A. V.; Teweldebrhan, D.; Balandin, A. A. Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 1525-1530
18. Yu, J.; Liu, G.; Sumant, A. V.; Goyal, V.; Balandin, A. A. Nano Lett. 2012, 12, 1603-1608
19. Lee, S. T.; Peng, H. Y.; Zhou, X. T.; Wang, N.; Lee, C. S.; Bello, I.; Lifshitz, Y. Science 2000, 287, 104-106
20. Lee, H. J.; Jeon, H.; Lee, W. S. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 9180-9188
21. Lifshitz, Y.; Meng, X. M.; Lee, S. T.; Akhveldiany, R.; Hoffman, A. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, No. 056101
22. Chakk, Y.; Brener, R.; Hoffman, A. Appl. Phys. Lett. 1995, 66, 2819-2821
23. Tang, C.; Ingram, D. C. J. App. Phys. 1995, 78, 5745-5749
24. Liu, H.; Dandy, D. S. Diamond Relat. Mater. 1995, 4, 1173-1188
25. Anger, E.; Gicquel, A.; Wang, Z. Z.; Ravet, M. F. Diamond Relat. Mater. 2007, 4, 759-764
26. lhara, M.; Komiyama, H.; Okubo, T. Appl. Phys. Lett. 1994, 65, 1192-1194
27. Avigal, Y.; Hoffman, A. Diamond Relat. Mater. 1999, 8, 127-131
28. Chen, L. J.; Tai, N. H.; Lee, C. Y.; Lin, I. N. J. Appl. Phys. 2007, 101, No. 064308
29. Pradhan, D.; Lee, Y. C.; Lee, C. Y.; Tai, N. H.; Lin, I. N. Diamond Relat. Mater. 2006, 15, 1779-1783
30. Doicrycz, S. J.; Suslick, K. S. Science 1990, 247, 1067-1069
31. She, J. C.; Deng, S. Z.; Xu, N. S.; Yao, R. H.; Cheng, J. Appl. Phys. Lett. 2006, 88, No. 013112
32. McClain, D.; Solanki, R.; Dong, L.; Jiao, J. J. Vac. Sci. Technol., B 2006, 24, 20-24
33. Fonoberov, V. A.; Balandin, A. A. Nano Lett. 2006, 6, 2442-2446
34. Joseph, P. T.; Tai, N. H.; Chen, Y. F.; Lee, Y. C.; Cheng, H. F.; Lin, I. N. Diam. Relat. Mater. 2009, 18, 169-172
35. Tseng, Y. F.; Liu., K. H.; Lee, Y. C.; Lin, S. J.; Lin, I. N.; Lee, C. Y.; Chiu, H. T. Nanotechnology 2007, 18, No. 435703
36. Hirari, H.; Kondo, K. I. Science 1991, 253, 772-774
37. Prawer, S.; Peng, J. L.; Orwa, J. O.; McCallum, J. C.; Jamieson, D. N.; Bursill, L. A. Phys. Rev. B (R) 2000, 62, 360-363
38. Cowley, J. M.; Mani, R. C.; Sunkara, M. K.; O'Keeffe, M.; Bonneau, C. Chem. Mater. 2004, 16, 4905-4911
39. Peng, J. L.; Orwa, J. O.; Jiang, B.; PrawerS.; Bursill, L. A. Int. J. Mod. Phys. B 2001, 15, 3107-3123
40. Buljan, M.; Radovic, I. B.; Desnica, U. V.; Ivanda, M.; Jaksic, M.; Saguy, C.; Kalish, R.; Djerdj, I.; Tonejc, A.; Gamulin, O. J. Appl. Phys. 2008, 104, No. 034315
41. Mapelli, C.; Castiglioni, C.; Zerbi, G.; Mullen, K. Phys. Rev. B 1999, 60, 12710-12725
42. Ferrari, A. C.; Robertson, J. Phys. Rev. B 2001, 63, No. 121405
43. Normand, F. L.; Hommet, J.; Szorenyi, T.; Fuchs, C.; Fogarassy, E. Phys. Rev. B 2001, 64, No. 235416
44. Fowler, R. H.; Nordheim, L. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1928, 119, 173-181