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J-GLOBAL ID：202202227114624331   整理番号：22A1043496

大気圧でのナノスケールギャップにおける気体絶縁破壊と電子放出の実験研究【JST・京大機械翻訳】

Experimental study of gas breakdown and electron emission in nanoscale gaps at atmospheric pressure

著者 (5件)： Wang Haoxuan (School of Nuclear Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47906, USA) ,  Brayfield Russell S. II (School of Nuclear Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47906, USA) ,  Loveless Amanda M. (School of Nuclear Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47906, USA) ,  Darr Adam M. (School of Nuclear Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47906, USA) ,  Garner Allen L. (School of Nuclear Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47906, USA)
資料名： Applied Physics Letters  (Applied Physics Letters)
巻： 120  号： 12  ページ： 124103-124103-6  発行年： 2022年 
JST資料番号： H0613A  ISSN： 0003-6951  CODEN： APPLAB  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 実験,シミュレーション,および理論はすべて,ガス絶縁破壊電圧が,電界放出電子の寄与による大気圧でのミクロスケールギャップのギャップ距離と共に直線的に減少することを示し,デバイスサイズの連続的減少が,ナノスケールギャップのガス分解スケーリングのより基本的な理解を動機づけた。本研究では,絶縁破壊電圧を測定し,電子放出挙動を評価するために,大気圧で20~800nmギャップの異なるエミッタ幅を有する電極に対する電流-電圧曲線を測定した。絶縁破壊電圧V_bはギャップ距離に対するエミッタ幅の比よりも有効ギャップ距離d_effに強く依存する。20および800nmのギャップに対して,V_b≒5VおよびV_b≒275Vを測定した。エミッタ幅に関係なく,V_bはd_eff≧200nmのd_effの減少と共に直線的に減少する;d_eff<200nmでは,V_bはd_effの減少と共に急速に減少し,これはより小さなギャップの場増強因子の変化に対応する。ガス破壊は通常電界放出から直接進行するが,ミクロスケールギャップに関しては,いくつかのケースは,オルトドキシ試験によって示されるように,破壊への遷移の前に空間電荷の寄与を示す。nexus理論を適用して,研究したd_effの範囲が,真空中と衝突による電界放出と空間電荷制限電流の間の遷移に近く,電子放出挙動をより正確にモデル化するための結合理論解を必要とすることを明らかにした。デバイス設計に関する含意とギャップ距離に対する発光とブレークダウンの依存性の全体的な評価についても議論した。Copyright 2022 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 空間電荷 ,  空間電荷制限電流 ,  *絶縁破壊 ,  電圧 ,  電界放出 ,  *電子放出 ,  電流 ,  電極 ,  依存性 ,  *間隙
準シソーラス用語： *ナノスケール ,  絶縁破壊電圧 ,  デバイス設計 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 熱電子放出,電界放出  (BM09020S)

タイトルに関連する用語 (6件)： 大気圧 ,  気体 ,  絶縁破壊 ,  電子放出 ,  実験 ,  研究