寬禁帶半導(dǎo)體材料修飾碳納米管場(chǎng)發(fā)射研究.pdf

1、碳納米管具有準(zhǔn)一維的結(jié)構(gòu)、良好的導(dǎo)電能力、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，由于其極高的長(zhǎng)徑比而且能在較低的宏觀電場(chǎng)下發(fā)射電子，因此被認(rèn)為是較為理想的場(chǎng)發(fā)射材料。 本文利用了寬禁帶半導(dǎo)體的特性，對(duì)進(jìn)一步提高CNT陰極的場(chǎng)發(fā)射特性作了如下工作： 1．利用金剛石具有熱導(dǎo)率高、導(dǎo)電性能較差，適用于做CNT陰極的熱沉材料的特性。通過(guò)微波等離子燒結(jié)工藝，制備了CNT/金剛石復(fù)合材料陰極，提高了CNT與金剛石的結(jié)合力，減少了燒結(jié)過(guò)程中金剛石的碳

2、化。 2．利用氧化鋅具有較小的電子親和勢(shì)(2.1eV)和很好的化學(xué)惰性對(duì)碳納米管進(jìn)行修飾，并進(jìn)一步研究它的場(chǎng)發(fā)射特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化氧化鋅的鍍膜厚度可有效降低碳納米管的開(kāi)啟場(chǎng)，鍍有氧化鋅的碳納米管開(kāi)啟電場(chǎng)比原碳納米管薄膜降低數(shù)值達(dá)到0.45V/μm，且有較好的場(chǎng)發(fā)射特性。 3．隨后的實(shí)驗(yàn)對(duì)氧化鋅修飾的碳納米管薄膜進(jìn)行了穩(wěn)定性測(cè)試，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間場(chǎng)發(fā)射過(guò)程，碳納米管發(fā)射電流明顯下降，經(jīng)氧化鋅修飾的碳納米管薄膜電流穩(wěn)定，發(fā)射