Method Article

Elektrokimyasal Dağlama ve Elektron Etki İyonizasyon için Sharp Field Emission Noktaları Karakterizasyonu

DOI:

10.3791/54030

⸱

July 12th, 2016

 ,  ,  , 
1Department of Physics, Central Michigan University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alan emisyon uçlarının elektrokimyasal olarak aşındırılması için bir yöntem sunulmuştur. Aşındırma parametreleri karakterize edilir ve uçların alan emisyon modunda çalışması incelenir.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir NaOH çözeltisinde tungsten çubukları elektrokimyasal olarak aşındırarak alan emisyon noktaları üretmek için bırakma yönteminin yeni bir varyasyonu açıklanmaktadır. Aşındırma işleminde kullanılan NaOH çözeltisinin aşındırma akımı ve molaritesinin çeşitlendirildiği çalışmaların sonuçları sunulmuştur. Uçların geometrisinin, taramalı elektron mikroskobu ile görüntülenerek ve alan emisyon modunda çalıştırılarak araştırılması da açıklanmaktadır. Üretilen alan emisyon uçlarının, Penning tuzağı kütle spektrometresi uygulamalarında arka plan gazının veya buharının elektron darbeli iyonizasyonu yoluyla iyon üretimi için bir elektron ışını kaynağı olarak kullanılması amaçlanmıştır.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sivri ucu veya noktalar sürece bu alanı, iyon mikroskobu (FİM) 1 ve tarama tünel mikroskopu (STM) 2 ve farklı malzemelerin sivri ucu üretilmesi için bir dizi teknik olarak mikroskop uygulamalarında kullanılmaktadır 3 geliştirilmiştir. Bu keskin ipuçları da onlara bir yüksek voltaj uygulayarak alan emisyon noktalarının (FEPS) olarak işletilen ve uygun bir elektron ışın kaynağı olarak hizmet edilebilir. gibi kaynağın bir uygulaması, elektron darbeli iyonlaştırma (EII) ile iyon üretimidir. FEP ısı vericiler tarafından üretilen sıcaklık dalgalanmaları, istenmeyen uygulamalarda avantajlıdır. Örneğin, yüksek hassasiyetli Penning arka plan gaz veya buhar EII yoluyla iyon üretimi 4,5 yakalar.

FEPS imal edilmesi için basit bir yöntem elektrokimyasal sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisi içinde, tungsten çubuklar etch etmektir. Bu teknik ile uygulanması oldukça basittirmütevazı donanım ve oldukça tekrarlanabilir ve güvenilir olduğu görülmüştür. Bir dizi yöntem, literatürde tarif edilmektedir ve bu tekniklerin iyileştirmeler 6 görünmeye devam ederler. Burada bir NaOH çözeltisi tungsten uçları elektrokimyasal aşındırma için bir yöntem tarif eder. Bizim yöntemi lamel bırakma tekniği 7,8 bir varyasyonu ve kayan katman tekniği 9,10 olduğunu. Bu iki yöntem gibi tek bir aşındırma prosedürü iki ipuçları üretilmesini sağlar. Ipuçları gravür deney cihazının bir resmi, Şekil 1 'de gösterilmiştir.

figure-introduction-1
Şekil 1. Dağlama aparatı. NaOH çözeltisi ile tungsten çubuklar elektrokimyasal gravürü için kullanılan deneysel düzeneğin Fotoğraf. TıklayınızBurada bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için.

sulu NaOH baz tungsten elektrokimyasal aşındırma iki aşamalı bir işlem aracılığı ile meydana gelir. İlk olarak, ara madde tungsten oksitler oluşturulur, ve ikinci olarak, bu oksitler olmayan elektrokimyasal çözünebilir tungstat anyon oluşturmak üzere çözündürülür. Bu işlem, iki reaksiyon olarak, basitleştirilmiş bir şekilde tarif edilmektedir

(1) W + 6OH - → WO 3 (S) + 3H H2O + 6e - ve

(2) 3 (S) +, WO 2 OH - → 4 2- + H2O, WO

aşındırma akım ve kullanılan NaOH çözeltisi molarite tungsten çubuk aracılığıyla etch için gereken zamanı ve gerilim etkiler. Bu etkilerin Çalışmaları sunulmuş ve tartışılmıştır. Daha da önemlisi, aşındırma parametreleri alan emisyonlu kipte, operasyon gibi uçları geometrisi ve üzerinde bir etkiye sahiptir. geometrisi Ürettiğimiz ipuçları taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntüleme ile karakterize edildi. Bu resimler, örneğin, uç yarıçapı tahmin etmek için de kullanılabilir. Buna ek olarak, uçları onlara birkaç kilovolt yüz genellikle birkaç voltluk bir negatif bir voltaj uygulayarak ve sonuçta elde edilen elektron emisyon akımı kontrol ederek alan emisyonlu modunda çalıştırılmıştır. Alan emisyonlu akımı arasındaki ilişki, I, eğilim voltajı, V, Fowler Nordheim denklem 11 ile tanımlanabilir uygulanan

(3) = AV 2 e -C, eff / V

R eff ucunun etkin çapı olduğu, A bir sabit, C, ikinci Fowler Nordheim sabitidir figure-introduction-2 Hangi b = eV 6.83 - 3/2 V / nm,030eq11.jpg "/> tungsten çalışma fonksiyonunu (bir figure-introduction-3 ≈ 4.5 eV) k geometrisine bağlı olan bir faktördür (k ≈ 5) ve figure-introduction-4 Nordheim görüntü düzeltme terimi (bir figure-introduction-5 ≈ 1) 12. Bu nedenle, uç etkin çapı öngerilimi bir fonksiyonu olarak, elektron akımını ölçmek suretiyle belirlenebilir. Daha özel olarak, LN adlandırılan Fowler Nordheim (FN) arsa (I / V 2) v 1 / V eğiminden elde edilebilir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Elektrokimyasal Dağlama

  1. Deneysel kurulum
    1. cihaz
      Not: elektrokimyasal gravür set-up standart 0 gerektirir - 30 V doğru akım (DC) benchtop güç kaynağı ve uygun kablolar, elektriksel yalıtım kulpları ile bir ayırma hunisi, geniş bir taban cam beher, ve standart çubuk ve yardımcı kelepçe. Küçük vidalar, yalıtımlı stand-off ve timsah klipleri de gerekli olacaktır. Ek ürün, Şekil 1 'de aşındırma tertibatının resimde aşağıda tarif edilmiş ve gösterilmiştir, imal edilmelidir.
      1. yaklaşık 100 mm uzunluğunda ve 6 mm çapında alüminyum çubuk, bir tungsten çubuğu tutucu olun. merkezinde 0.5 mm çapında yaklaşık 8 mm derinliğinde bir delik delin ve yerinde çubuk tutmak için yan bir 4-40 vida için bir aday delik.
      2. yaklaşık 75 mm x 20 mm olan, yaklaşık olarak 100 mm x 30 mm x 3 mm kalınlığında bakır levha bir karşı elektrot yapmakx 1,5 mm derinliğinde içine öğütülmüş rezervuar ve merkezinde 1.5 mm çapında bir delik. Uzun karşı elektrot arka stand-off yalıtımlı yaklaşık 15 mm takın.
      3. yaklaşık 75 x 20 x 20 mm bakır blok içine 6 mm çapı 8 mm derin delik açılarak bir FEP catcher olun.
    2. Tungsten çubuk hazırlanması
      1. Yaklaşık 25 mm uzunluklarda 0,5 mm çaplı tungsten çubuklar kesmek için tel makası kullanın.
      2. 15 dakika boyunca bir ultrason banyosunda aseton içinde çubuklar temizleyin.
      3. iyonu giderilmiş su ile çubuklar yıkayın.
    3. aşındırma çözüm
      Dikkat: NaOH solüsyonu aşındırıcı alkali çözüm NFPA 704 etikettir: Yanabilirlik (0), Sağlık (3), İstikrarsızlık / Reaktivite (0) Özel (COR) -ve o deri ile temas ederse kimyasal yanıklara neden olabilir ya da gözler. dumanın solunması solunum yollarını tahriş ve yanıklara neden olabilir. NaOH çözeltisi taşıma, wear kimyasal sıçrama gözlük ve gözleri korumak için yüz kalkanı ve eldiven ve cildi korumak için bir önlük. Davlumbaz dağlama işlemi gerçekleştirin veya bir respiratör. seyreltilmiş NaOH solüsyon elde etmek üzere adım 1.1.3.1 yaparken dikkat edilmelidir. Bu süreç son derece ekzotermiktir ve yanıklara neden olabilir ya da yanıcı maddeleri tutuşturmak ve çözüm kabın dışarı sıçrama neden olabilir olabilir ısıyı serbest bırakabilirsiniz.
      1. 400 ml toplam hacim yapacak deiyonize su 370 ml ağırlıkça NaOH solüsyonu% 50, 30 ml birleştirerek bir 1.5 M NaOH çözeltisi sağlayın.
      2. NaOH çözeltisi ile bir ayırma hunisi doldurun.
    4. Cut-off devresi
      Not: DC güç kaynağı manuel olarak ise tungsten çubuk (1.2.2 bakınız) tüm yol boyunca kazınmış sonra, daha sonra operatör güç kaynağını kapanacaktır. Manuel çalışma durumunda, 1.2 adıma geçin. DC güç kaynağı otomatik kesme için kesme devresi (gösterilen Şekil 2, aşağıda tarif edilmiştir), inşa edilmelidir. Burada, bir DAQ kartı kullanarak bilgisayar kontrolü uygulamak.
      1. DC güç kaynağı ile seri bir ampermetre bağlayın.
      2. Devrenin tungsten çubuk / sayaç elektrot aşındırma bacak ile paralel olarak seri ve yerde iki dirençleri, R1 ve R2 bağlayın. (R1 ve R 2 için nominal değerler R1 = 5 kÊ ve R 2 = 10 k vardır.)
      3. Bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) ve uygun bilgisayar kontrol yazılımı, örneğin, LabVIEW ile dirençler biri üzerindeki gerilimi izleyin. Izlenen gerilimi, V mon, dolayısıyla direnç ve hem de üzerindeki gerilimi ile ilgili olabilir, gravür bacak, V aşındırma üzerindeki gerilim yoluyla
        (4) figure-protocol-1 ,
        wBurada gerilim R1 boyunca izlenmektedir.
      4. Aşındırma devresinde seri düşük dirençli bir direnç R L = 1 Ω bağlayın. Bu direnç üzerindeki gerilimi kaydetmek için ADC üzerinde ikinci bir kanal kullanın. I ≈ V L / R L etch aracılığıyla aşındırma akım sonra bulundu. (Sadece yaklaşık 1 mA devre monitör ayağını atmak akar.)
      5. set-değerin üstünde aşındırma gerilim artar, ya da bir dizi değerin altına yakma şimdiki damla olduğunu belirten zaman ya yazılımda, çıkış dijital giriş / çıkış kanalı (DI / O) 5 V TTL sinyali bir program oluşturun tungsten çubuk tüm yol boyunca kazınmış etti. Bu değerler, kullanılan aşındırma akımı ve NaOH çözeltisi molarite bağlıdır ve deney bir test çalışması ile belirlenmelidir.
      6. Şekil 2'de gösterildiği gibi, O ila 5 V TTL sinyali sağlayabilirkalem, bir röle akımı durdurmak için.

figure-protocol-2
Devre gravür Şekil 2. şematik. Aşındırma devresinin şematik bir çizimi sabit DC aşındırma akımı sağlamak için kullanılabilir. Mevcut düşük dirençli bir direnç üzerindeki gerilimi izleyerek saptanır ve gerilim bir ADC kullanılarak yüksek direnç direnç üzerindeki gerilimi izlenerek kaydedilir. Bir bilgisayar programı mevcut izler ve belirli bir değerin altında şimdiki damla kez aşındırma devreyi açan bir röle 5 V çıkış sinyali sağlar. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

  1. aşındırma işlemi
    1. aparatı hazırlığı
      1. appar kurmakATUS geniş taban beher camına konulur ve bunun üstünde yer alan bakır katot içine yerleştirilen bakır FEP alıcı blok, Şekil 1 'de gösterildiği gibi, yalıtım ayırıcılara kapalı aralıklı.
      2. istenen değere, tipik olarak 200 mA DC güç kaynağı güncel olarak ayarlayın.
      3. tutucu bir tungsten çubuk yerleştirin ve bir timsah klibi ile 4-40 tutma vidası DC güç kaynağının pozitif terminaline bağlayın.
      4. bakır katot delikten tungsten çubuk yerleştirin böylece tungsten çubuk yaklaşık 12 mm delikten geçer.
      5. Başka bir Krokodilli bakır katot güç kaynağının eksi kutbunu.
    2. gravür
      1. El ile, delikten yaklaşık 1 damla her 3 saniyede damla hızını maç için ayırma hunisi damla hızını ayarlamak. Tam olmaya bakır katot rezervuarın bekleyin.
      2. b DC güç kaynağı açınEğin dağlama.
      3. Manuel modda çalışan varsa ucunun alt kısmı boyunca tüm yol etches ve devre dışı bırakır kez DC güç kaynağını kapatın. Otomatik kapanma anahtarı ile çalışan varsa, aşındırma akımı cut-off olacak otomatik çubuk aracılığıyla etches kez.

Alan Emisyon Noktalarının 2. Karakterizasyonu

  1. Ipuçları Muayene
    1. Dikkatle pense veya cımbız kullanarak tutucu bloktan alt ucu çıkarın. 4-40 vidayı gevşeterek ve yavaşça pense veya cımbızla üst ucu çekerek tungsten çubuğu yuvasından üst ucu çıkarın.
    2. aseton ile ve daha sonra deiyonize su ile durulayın.
    3. bir optik mikroskop ile incelenmesi. İpuçları ince bir noktaya incelecek için görülmelidir. Onlar bükük ya da düzenli konik yapısı yok çünkü, atılmalıdır, örneğin, yok olanlar. Şekil 3 örneğini göstermektedir: (a) Iyi bir ipucu ve (b) bükülmüş ucu.
    4. desikatörde saklayın ipuçları.

figure-protocol-3
FEP ipuçları Şekil 3. Optik görüntü. (A) iyi bir ipucu ve (b) kötü bir ucu, bir optik mikroskop ile bakıldığında. Resim bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

  1. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) Görüntüleme
    1. Konisini görüntülemek için yaklaşık 1,800X ve 37,000X büyütmelerde üreticinin protokolüne göre bir SEM (Şekil 4, örneğin,) ve resim SEM görüntü için, bir iletken tutucu güvenli FEP uçları bant iletken ile ya da bunları vidalanarak sırasıyla ucu ve bahşiş sonu.

    2. figure-protocol-4
    SEM görüntüleme için Şekil 4. FEP tutucu. (A) üst ve bir resmi (b) SEM ile görüntüleme. Ederken FEPS güvenliğini sağlamak için kullanılan sahibinin alt bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    figure-protocol-5
    Şekil 5. Alan tarama cihazı. Düzeneğin şematik bir elektron ışını üretmek için vakum altında ise FEPS bir HV uygulamak için kullanılır. Elektron demet akımı picoammeter ile Faraday kupa izlenir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

    2. cihaz
      Not: Alan Emisyon aşağıdaki veya benzeri test için ekipman gereklidir: 6-yönlü 6 2 ¾ "conflat flanş sıfır uzunlukta adaptörleri, bir SHV için" conflat flanş haç, bir vakum odasında üç 6 hizmet etmek "(güvenli 2 ¾ yüksek gerilim) besleme oluğu "conflat flanş, 2 ¾ bir BNC besleme oluğu" conflat flanş, 2 ¾ üzerinde bir lineer besleme oluğu "conflat flanş, 6" conflat flanş penceresi boş bir 6 "conflat flanş kapalı, bir turbo vakum pompası 6 "conflat flanş monte ve destek pompası (örneğin, bir kaydırma pompası) turbo için. -5 kV kadar sunma yeteneğine yüksek gerilim (YG) güç kaynağı FEP önyargı için gereklidir, ve bir picoammeter, örneğin 13 bkz Faraday fincan FEP yayılan ve toplanan elektron akımını izlemek için gereklidir. Faraday bardak yerine, basit bir iletken toplama plakası kullanılabilir. bir schematialan emisyonlu kurulumu c, Şekil 5 'de gösterilmiştir.
      1. İkinci tungsten çubuk tutucu (adım 1.1.1.1 bakınız) olun. FEP sahibinin karşısında sonunda bir 1 mm çapında bir delik açın ve matkap ve SHV Geçmeli vakum tarafına sabitlemek için bir 4-40 vida için çubuk tarafında bir delik dokunun.
      2. Ayar alan emisyonlu düzeneği, Şekil 5 'de gösterildiği gibi. Faraday kap FEP ucundan yaklaşık 2 cm olmalıdır.
      3. FEP sahibinin bağlı olduğu SHV Geçmeli HV kaynağına bağlayın ve Faraday fincan bağlı olduğu BNC Geçmeli için picoammeter bağlayın.
      4. 6 mbar veya altında - 10 bir basınca set-up aşağı pompa.
    3. saha emisyon
      1. Yavaş yavaş FEP üzerinde önyargı artırmak ve bir picoammeter ile Faraday fincan elektron demeti akımı izlemek. alan emisyonlu başladığında, güncel gözlenecektirpicoammeter.
      2. (Yaklaşık 50 V) artan adımlarla YG artırmak ve her aşamada picoammeter ortalama elektron demeti akımı kaydedin. (Arzu, ya da manuel olarak yapılabilir, bu işlem bir LabVIEW programı tarafından, bilgisayar kontrollü olabilir mesela). 1 uA altında elektron ışını güncel tutun.
    4. Klima
      1. 1 saat 5 nA saha emisyon modunda çalıştırarak ucu hale getirin.
      2. 2.3.2.2 YG tarama vs mevcut tekrarlayın.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Aşındırma parametrelerinin çalışma

Kalıplama usulü sırasında besleme sabit akım modunda çalıştırılır. Gerilim tungsten çubuk (nedeniyle çubuğun direnci artış) uzağa kazınmış olarak biraz bu sabit akım artar korumak için gerekli. ucu tüm yol boyunca etches zaman güncel neredeyse sıfıra düşer. Küçük bir akım üst uç dağlama çözeltisi ile temas hala olmasından kaynaklanmaktadır akmaya devam ediyor. Aşındırma işlem...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Biz elektrokimyasal bir NaOH çözeltisi keskin alan emisyon noktaları (FEPS) etch ve saha emisyon modunda onları çalıştırarak FEPS test etmek için basit süreçleri de tarif etmiştik. Açıklanan aşındırma işlemi mevcut teknikleri-lamel bırakma tekniği 7,8 ve yüzen tabaka tekniği 9,10 bir çeşididir. Ancak, biz yukarıda belirtilen yöntemlere göre uygulanması daha uygun ve güvenilir olarak bulundu.

Şekil 2'de gösterildiği gibi, büyük deformasyonlar, ör...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MSU İleri Mikroskopi Merkezi'nde Stanley Flegler, Carol Flegler ve Abigail Tirrell'in hizmetlerini kabul ediyoruz. Elektrokimyasal aşındırma aparatının kurulumunda teknik yardım için Ray Clark ve Mark Wilson'a teşekkür ederiz. Anne Benjamin, Georg Bollen, Rafael Ferrer, David Lincoln, Stefan Schwarz ve Adrian Valverde'nin daha önceki katkıları ve John Yurkon'un teknik yardımı da kabul edilmektedir. Bu çalışma kısmen Ulusal Bilim Vakfı sözleşme no. PHY-1102511 ve PHY-1307233, Michigan Eyalet Üniversitesi ve Nadir İzotop Işınları Tesisi ve Central Michigan Üniversitesi.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Tungsten Çubuk 0.020" x 12"ESPI Metallerhttp://www.espimetals.com/index.php/online-catalog/467-Tungsten  3N8 Saflık
ağırlıkça %50 NaOH çözeltisiSigma-Aldrich415413-500ML500 ml
Ayırıcı huniCole-ParmerÜrün#  WU-34506-03250 ml
DC Güç kaynağıBK Precision1672Üçlü Çıkış 0 - 32 V, 0 - 3 A DC Güç
Kaynağı AsetonCole-ParmerÜrün#  WU-88000-68500 ml
Veri Toplama KartıUlusal AletlerNI PXI-622116 AI, 24 DIO, 2 AO
RöleMagnecraft276 XAXH-5D7 A, 30 V DC Kamış Röle
6 6" düz flanş çaprazKurt J LeskerC6-0600
6 "ila 2-3 / 4" düz sıfır uzunluk düşürücü flanş ve nbsp; (x3)Kurt J LeskerRF600X275
2-3/4" düz flanşlı SHV geçişliKurt J LeskerIFTSG041033
2-3/4" düz flanşlı BNC geçişliKurt J LeskerIFTBG042033
2-3/4" düz flanşlı doğrusal geçişMDC660006, REF# BLM-275-2
6" düz flanşlı boşKurt J LeskerF0600X000N
6" düz flanşlı pencereKurt J LeskerVPZL-600
HV Güç kaynağıKeithley InstrumentsKeithley Model #2290-50 - 5 kV DC HV Güç Kaynağı
PicoammeterKeithley InstrumentsKeithley Model #6485
Faraday KupasıIşın Görüntüleme ÇözümleriModel FC-1 Faraday Kupası

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Muller, E. W., Bahadur, K. Field Ionization of Gases at a Metal Surface and the Resolution of the Field Ion Microscope. Phys. Rev. 102, 624(1956).
  2. Binnig, G., Rohrer, H. Scanning Tunneling Microscopy. Helv. Phys. Acta. 55, 726-735 (1982).
  3. Melmed, A. J. The art and science and other aspects of making sharp tips. J. Vac. Sci. Technol. B. 9, 601-608 (1990).
  4. Shi, W., Redshaw, M., Myers, E. G. Atomic masses of 32,33S, 84,86Kr, and 129,132Xe with uncertainties 0.1 ppb. Phys. Rev. A. 72, 022510(2005).
  5. Van Dyck, R. S. Jr, Zafonte, S. L., Van Liew, S., Pinegar, D. B., Schwinberg, D. B. Ultraprecise Atomic Mass Measurement of the α particle and 4He. Phys. Rev. Lett. 92, 220802(2004).
  6. Hobara, R., Yoshimoto, S., Hasegawa, S., Sakamoto, K. Dynamic electrochemical-etching technique for tungsten tips suitable for multi-tip scanning tunneling microscopes. e-J. Surf. Sci. Nanotechnol. 5, 94-98 (2007).
  7. Klein, M., Schwitzgebel, G. An improved lamellae drop-off technique for sharp tip preparation in scanning tunneling microscopy. Rev. Sci. Instrum. 68, 3099-3103 (1997).
  8. Kerfriden, S., Nahlé, A. H., Campbell, S. A., Walsh, F. C., Smith, J. R. The electrochemical etching of tungsten STM tips. Electrochim. Acta. 43, 1939-1944 (1998).
  9. Lemke, H., Göddenhenrich, T., Bochem, H. P., Hartmann, U., Heiden, C. Improved microtips for scanning probe microscopy. Rev. Sci. Instrum. 61, 2538-2538 (1990).
  10. Song, J. P., Pryds, N. H., Glejbøl, K., Mørch, K. A., Thölén, A. R., Christensen, L. N. A development in the preparation of sharp scanning tunneling microscopy tips. Rev. Sci. Instrum. 64, 900-903 (1993).
  11. Fowler, R. H., Nordheim, L. Electron Emission in Intense Electric Fields. Proc. R. Soc. Lond. A. , 119-173 (1928).
  12. Kim, Y. -G., Choi, E. -H., Kang, S. -O., Cho, G. Computer-controlled fabrication of ultra-sharp tungsten tips. J. Vac. Sci. Technol. B. 16, 2079(1998).
  13. Brown, K. L., Tautfest, G. W. Faraday-Cup Monitors for High-Energy Electron Beams. Rev. Sci. Instrum. 27, 696(1956).
  14. Redshaw, M., et al. Fabrication and characterization of field emission points for ion production in Penning trap applications. Int. J. Mass Spectrom. 379, 187-193 (2015).
  15. Ibe, J. P., et al. On the electrochemical etching of tips for scanning tunneling microscopy. J. Vac. Sci. Technol. A. 8, 3570(1990).
  16. Ekvall, I., Wahlström, E., Claesson, D., Olin, H., Olsson, E. Preparation and characterization of electrochemically etched W tips for STM. Meas. Sci. Technol. 10, 11-18 (1999).
  17. Schiller, C., Koomans, A. A., van Rooy, T. L., Schönenberger, C., Elswijk, H. B. Decapitation of tungsten field emitter tips during sputter sharpening. Surf. Sci. 339, L925-L930 (1995).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Electrochemical EtchingField Emission PointsTungsten RodsSodium Hydroxide SolutionScanning Electron MicroscopyField Emission ModeElectron Beam CurrentVacuum Chamber SetupHigh Voltage SupplyPenning Trap Mass Spectrometry

Related Articles