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02.01.2019

Intense field electron emission source designed from large area array of dense rutile TiO2 nanopillars

Zeitschrift:
Journal of Materials Science: Materials in Electronics
Autoren:
Pravin N. Didwal, Parameshwar R. Chikate, Prashant K. Bankar, Mahendra A. More, Rupesh S. Devan

Abstract

The uniform and highly dense nanopillars of rutile TiO2 were synthesized by the hydrothermal method and demonstrated as a highly intense source for the application in field electron emission. The TiO2 nanopillars formed by a bunch of the many nanorods were nearly perpendicular to FTO substrate. The stoichiometric composition and chemical properties of Ti and O were confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy. The rutile TiO2 nanopillars transferred on the carbon tape to prepare cathode for field emission (FE) performance exhibit the superior current density of 1.03 mA/cm2 at the applied electric field of 3.2 V/µm, and the lower turn-on field of 1.2 V/µm defined at a current density of 10 µA/cm2. The result of the FE revealed that rutile TiO2 nanostructure enhances the FE without any coating, doping, and surface modifications.

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