1 延安大学 物理与电子信息学院, 陕西 延安716000
2 西北大学 信息科学与技术学院, 陕西 西安710127
在纳米金刚石场发射的基础上, 研究了纳米金刚石掺混纳米碳管的场发射特性。采用电泳沉积法形成了纳米金刚石与纳米碳管的复合涂层, 经热处理后制备出阴极样品, 然后进行微观表征, 再进行场发射特性测试与发光测试。结果表明, 与未掺混的纳米金刚石阴极样品相比, 复合涂层阴极样品的场发射开启电场明显减小, 场发射电流提高, 在较低的电场下阳极表面荧光粉就可以发光, 但发光不均匀, 出现了“边沿发光”的现象。分析了纳米金刚石掺混纳米碳管场发射性能提高的机理, 是由于纳米碳管掺入之后, 涂层的电子输运能力得到增强, 涂层中有效发射体的数目增加。最后, 解释了“边沿发光”现象的成因。
纳米金刚石 纳米碳管 场发射 电泳沉积 nano-diamond CNTs field emission electrophoresis deposition
1 中国科学院西安光学精密机械研究所，西安 710119
2 西北大学 信息科学与技术学院，西安 710069
以甲烷、硅烷和氢气为反应气体，采用热丝化学气相沉积（HFCVD）法在单晶硅衬底上沉积纳米晶体碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜（SEM）分别对SiC薄膜的晶体结构和表面形貌进行分析.实验发现氢气流量对碳化硅薄膜晶粒尺寸有很大影响，当氢气流量从10SCCM变化到300SCCM时，薄膜晶粒的平均尺寸将由较大的400 nm左右减小到40 nm左右.
纳米晶体 SiC薄膜 氢气流量 Nano-crystalline SiC thin film HFCVD HFCVD Hydrogen flow rate
1 西北大学信息科学与技术学院,电子科学与技术系,西安,710127
2 西北大学光子学与光子技术研究所,西安,710069
设计了一种新的金刚石场发射阴极工艺.用旋涂法在金属钛片上涂覆纳米金刚石涂层,经过适当条件的真空热处理,实现钛与金刚石之间的化学键合即欧姆接触,从而形成以金属钛为衬底,碳化钛键合层为过渡层,金刚石纳米颗粒为场发射体的场发射阴极.样品的阈值场强可达 6.3 V/μm,场发射电流密度在21 V/μm场强下可达到60.7 μA/cm2.提出了样品的结构模型,并分析了其电子输运方式.样品的Fowler-Nordheim曲线基本为一直线,根据经典场发射理论,可以证实其电子发射机制为场发射.观察到在获得稳定的场发射性能之前存在激发过程,并对其作了简单解释.
半导体材料 场发射阴极 键合 纳米金刚石 钛衬底
