The authors report the effects of Cs doping on the field emission properties of a five-shell single carbon nanotube. The chiral indices of each shell of this carbon nanotube have been determined using nanobeam electron diffraction, which has four semiconducting shells and one metallic shell in the middle. From the Fowler-Nordheim plots, a reduction from 4.8to3.8eV has been observed in the work function of the single carbon nanotube before and after Cs doping.

1.
A. G.
Rinzler
,
J. H.
Hafner
,
P.
Nikolaev
,
L.
Lou
,
S. G.
Kim
,
D.
Tomanek
,
P.
Nordlander
,
D. T.
Colbert
, and
R. E.
Smalley
,
Science
269
,
1550
(
1995
).
2.
W. A.
de Heer
,
A.
Chatelain
, and
D.
Ugarte
,
Science
270
,
1179
(
1995
).
3.
J. M.
Bonard
,
J. P.
Salvetat
,
T.
Stöckli
,
L.
Forró
, and
A.
Chatelain
,
Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
69
,
245
(
1999
).
4.
W. B.
Choi
,
D. S.
Chung
,
J. H.
Kang
,
H. Y.
Kim
,
Y. W.
Jin
,
I. T.
Han
,
Y. H.
Lee
,
J. E.
Jung
,
N. S.
Lee
,
G. S.
Park
, and
J. M.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
3129
(
1999
).
5.
N.
de Jonge
,
Y.
Lamy
,
K.
Schoots
, and
T. H.
Oosterkamp
,
Nature (London)
420
,
393
(
2002
).
6.
G. Z.
Yue
,
Q.
Qiu
,
B.
Gao
,
Y.
Cheng
,
J.
Zhang
,
H.
Shimoda
,
S.
Chang
,
J. P.
Lu
, and
O.
Zhou
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
355
(
2002
).
7.
M. J.
Fransen
,
Th. L.
Van Rooy
, and
P.
Kruit
,
Appl. Surf. Sci.
146
,
312
(
1999
).
8.
N.
de Jonge
,
J. Appl. Phys.
95
,
673
(
2004
).
9.
R.
Gao
,
Z.
Pan
, and
Z. L.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
1757
(
2001
).
10.
N.
de Jonge
,
M.
Allioux
,
M.
Doytcheva
,
M.
Kaiser
,
K. B. K.
Teo
,
R. G.
Lacerda
, and
W. I.
Milne
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
1607
(
2004
).
11.
N.
de Jonge
,
M.
Allioux
,
J. T.
Oostveen
,
K. B. K.
Teo
, and
W. I.
Milne
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
186807
(
2005
).
12.
J. M.
Macaulay
,
I.
Brodie
,
C. A.
Spindt
, and
C. E.
Holland
,
Appl. Phys. Lett.
61
,
997
(
1992
).
13.
M. W.
Geis
,
J. C.
Twichell
,
J.
Macaulay
, and
K.
Okano
,
Appl. Phys. Lett.
67
,
1328
(
1995
).
14.
I.
Brodie
and
P. R.
Schwoebel
,
Proc. IEEE
82
,
1006
(
1994
).
15.
S.
Suzuki
,
C.
Bower
,
Y.
Watanabe
, and
O.
Zhou
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
4007
(
2000
).
16.
A.
Wadhawan
,
R. E.
Stallcup
, and
J. M.
Perez
,
Appl. Phys. Lett.
78
,
108
(
2001
).
17.
S.
Suzuki
,
Y.
Watanabe
,
T.
Kiyokura
,
K. G.
Nath
,
T.
Ogino
,
S.
Heun
,
W.
Zhu
,
C.
Bower
, and
O.
Zhou
,
Surf. Rev. Lett.
9
,
431
(
2002
).
18.
L.-C.
Qin
and
S.
Iijima
,
Mater. Lett.
30
,
311
(
1997
).
19.
L.-C.
Qin
,
J. Mater. Res.
9
,
2450
(
1994
).
20.
A. A.
Lucas
,
V.
Bruyninckx
, and
Ph.
Lambin
,
Europhys. Lett.
35
,
355
(
1996
).
21.
M.
Gao
,
J. M.
Zuo
,
R. D.
Twesten
,
I.
Petrov
,
L. A.
Nagahara
, and
R.
Zhang
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
2703
(
2003
).
22.
Z.
Liu
,
Q.
Zhang
, and
L.-C.
Qin
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
191903
(
2005
).
23.
L.-C.
Qin
,
Rep. Prog. Phys.
69
,
2761
(
2006
).
24.
J. C.
Meyer
,
M.
Paillet
,
G. S.
Duesberg
, and
S.
Roth
,
Ultramicroscopy
106
,
176
(
2006
).
25.
Z.
Liu
and
L.-C.
Qin
,
Chem. Phys. Lett.
400
,
430
(
2004
).
26.
I.
Brodie
and
C. A
,
Spindt
,
Adv. Electron. Electron Phys.
83
,
11
(
1992
).
27.
J.
Zhao
,
J.
Han
, and
J. P.
Lu
,
Phys. Rev. B
65
,
193401
(
2002
).
28.
S.
Suzuki
,
Y.
Watanabe
,
Y.
Homma
,
F.
Fukuba
,
S.
Heun
, and
A.
Locatelli
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
127
(
2004
).
29.
S.
Suzuki
and
M.
Tomita
,
J. Appl. Phys.
79
,
3739
(
1996
).
You do not currently have access to this content.