Studio dell'emissione per effetto di campo di una matrice di nanotubi di carbonio multi-wall

L’obiettivo di questa tesi è quello di studiare alcuni aspetti fondamentali riguardanti l’emissione elettronica per effetto di campo di una matrice di nanotubi di carbonio (CNT) multi-wall. Tra questi vi è: il fattore β di intensificazione del campo elettrico, l’effetto di schermatura elettrostatica e l’effetto di carica spaziale. Le informazioni acquisite, tramite un approccio computazionale sono state utilizzate per approfondire lo studio del comportamento emissivo sperimentale, di una tipologia particolare di campioni, costituiti da una densità molto elevata (1010 CNT/cm2) di nanotubi inseriti in una matrice di allumina nanoporosa. A partire dalle caratteristiche corrente-tensione (I-V) misurate su un dispositivo prodotto in collaborazione tra INFN e CNR, si è rivelato particolarmente efficace un approccio congiunto tra misure sperimentali e studio simulativo-computazionale per cercare una spiegazione al fenomeno di saturazione della corrente emessa. Questa limitazione di corrente rappresenta per tali campioni una situazione tanto comune quanto ancora dibattuta. Tra le ipotesi verificate rientra l’effetto di carica spaziale, la presenza di una resistenza di contatto tra le interfacce che costituiscono il campione, ed un degrado emissivo di tipo termico.