图案化氧化钨纳米线阵列的低温制备工艺及其场发射特性研究

氧化钨纳米线由于具有长径比较大、导电性好、阈值电场较低、可承受的电流较高等优点,因此在场致电子发射器件中受到人们的广泛关注。但是在氧化钨纳米结构研究发展的过程中,出现了一些技术难题,比如制备温度高(>800℃),制备的氧化钨通常混合多种化学相而导致物性不均匀等,所以束缚了氧化钨纳米线在场发射领域的快速发展。本文采用磁控溅射技术结合化学气相沉积技术在500℃下分别实现了高纯相的WO2和WO3纳米线阵列的定域生长。场发射特性研究结果表明:所制备的WO3纳米线阵列的开启电场低至0.65MV/m,阈值电场约为2.9MV/m,最大电流密度达到18.3A/cm2;WO2纳米线阵列的开启电场低至0.8MV/m,阈值电场为2.46MV/m,最大电流密度达到12.1mA/cm2。这表明在低温下制备的氧化钨纳米线阵列在场致电子发射领域具有非常广阔的应用前景。     

铜纳米线的制备及其场发射特性研究

采用水合肼还原硝酸铜的方法制备了高长径比铜纳米线,在此基础上,通过导电双面胶带将铜纳米线转移至阴极表面,基于二板场发射器件结构研究了铜纳米线的场发射特性.结果表明:铜纳米线是一种优良的场发射冷阴极材料,其开启场强为2.18 V/μm,阈值场强为3.69 V/μm,经过2h老练后具有良好的发射稳定性.     

铜纳米线的制备及其场发射特性研究

采用水合肼还原硝酸铜的方法制备了高长径比铜纳米线,在此基础上,通过导电双面胶带将铜纳米线转移至阴极表面,基于二极场发射器件结构研究了铜纳米线的场发射特性。结果表明:铜纳米线是一种优良的场发射冷阴极材料,其开启场强为2.18 V/μm,阈值场强为3.69 V/μm,经过2 h老练后具有良好的发射稳定性。     

基于碳纳米管冷阴极X射线管电子源研究进展北大核心

简要介绍了场致发射的原理及其相比于热电子发射的优势,阐述了碳纳米管场发射的性能和基于碳纳米管(CNT)场发射X射线管电子源的典型结构,重点讨论了三极式与二极式碳纳米管冷阴极X射线管电子源的最新研究进展和碳纳米管X射线源的成像技术应用。今后碳纳米管场发射冷阴极取代传统的热阴极应用于X射线管电子源,可制成高时间分辨率、体积小、脉冲响应、能耗低和寿命长的微型X射线管,基于这些优势衍生出的新型X射线成像技术将推动临床医疗、安检和工业检测等领域的技术革新。     

可印制碳纳米管冷阴极中碳纳米管含量的优化

采用丝网印刷法制备了不同碳纳米管含量的冷阴极.研究了不同碳纳米管含量的冷阴极的场发射特性与其微结构和电学特性的关系.实验发现,碳纳米管冷阴极的导电性和场发射特性受碳纳米管含量影响,具有适当的碳纳米管含量的冷阴极的场发射特性最佳.     

碳纳米管冷阴极材料制备及其场发射性能研究

在场发射显示器技术领域,碳纳米管被认为是目前最有前途的场发射冷阴极材料之一。碳纳米管具有低的场发射阈值电场,高的发射电流密度使它们比传统的热阴极材料以及其他的场发射冷阴极材料更适于实际的技术应用。介绍了碳纳米管的制备方法和场发射原理,并对碳纳米管的场发射性能研究进行了综合的评述。     

水热法合成的六方晶相WO3伏安特性的研究

利用水热法制备了六方晶相WO3纳米线,研究了单根WO3纳米线在不同条件下的伏安特性。结果表明:在空气环境中,所制WO3纳米线具有线性伏安特性,其电导率约为1.7×10–3S/cm。在紫外光激励下,由于气体吸附、W6+与W5+的相互转换,WO3纳米线的电导率逐渐增加为原来的200倍左右;在氨气环境中,由于氧空位的产生和扩散,WO3纳米线的I-V特性曲线呈回滞现象,其电导率随紫外光激励时间的增加而迅速增加为原来的100倍左右。该水热法合成的WO3纳米线对NH3具有很好的气敏性。     

水热法合成的六方晶相WO_3伏安特性的研究

利用水热法制备了六方晶相WO3纳米线,研究了单根WO3纳米线在不同条件下的伏安特性。结果表明:在空气环境中,所制WO3纳米线具有线性伏安特性,其电导率约为1.7×10–3S/cm。在紫外光激励下,由于气体吸附、W6+与W5+的相互转换,WO3纳米线的电导率逐渐增加为原来的200倍左右;在氨气环境中,由于氧空位的产生和扩散,WO3纳米线的I-V特性曲线呈回滞现象,其电导率随紫外光激励时间的增加而迅速增加为原来的100倍左右。该水热法合成的WO3纳米线对NH3具有很好的气敏性。     

ZnO纳米线的气相沉积制备及场发射特性

运用气相沉积方法分别在硅片表面和钨针尖上制备了非取向生长的ZnO纳米线,并通过场发射显微镜研究了纳米线样品的平面场发射特性和针尖场发射特性.结果显示,非取向生长的ZnO纳米线薄膜场发射的开启电压和阈值电压所对应的场强分别为4.7和7.6V/μm,场增强因子达103量级,具有较阵列生长的ZnO纳米线更为优异的场发射能力.非取向生长ZnO纳米线薄膜场发射能力的增强归因于其所具有的稀疏结构避免了强场作用下屏蔽效应的产生,有效地提高了薄膜场发射的电流密度.将ZnO纳米线组装在钨针尖上能够明显地改善针尖的场发射性能,在超高分辨显微探针领域具有良好应用前景.     

ZnO纳米线的气相沉积制备及场发射特性

运用气相沉积方法分别在硅片表面和钨针尖上制备了非取向生长的ZnO纳米线,并通过场发射显微镜研究了纳米线样品的平面场发射特性和针尖场发射特性.结果显示,非取向生长的ZnO纳米线薄膜场发射的开启电压和阈值电压所对应的场强分别为4.7和7.6V/μm,场增强因子达103量级,具有较阵列生长的ZnO纳米线更为优异的场发射能力.非取向生长ZnO纳米线薄膜场发射能力的增强归因于其所具有的稀疏结构避免了强场作用下屏蔽效应的产生,有效地提高了薄膜场发射的电流密度.将ZnO纳米线组装在钨针尖上能够明显地改善针尖的场发射性能,在超高分辨显微探针领域具有良好应用前景.     

阳极氧化条件对多孔硅冷阴极场发射特性的影响

研究了多孔硅的制备条件对多孔硅冷阴极场发射特性的影响,实验表明多孔硅的制备条件如电解电流密度、电解时间等多孔硅冷阴极的场发射特性有较大的影响。     

DLC薄膜处理的碳纳米管冷阴极场发射特性

碳纳米管(CNT)作为场发射冷阴极材料被应用于真空微纳电子器件.如何获得低电场发射和稳定发射,是碳纳米管冷阴极在器件中应用需要解决的问题.选择类金刚石(DLC)薄膜,利用磁过滤真空弧等离子技术产生DLC薄膜,对碳纳米管表面进行镀膜处理.场发射实验表明,经DLC薄膜处理后的碳纳米管冷阴极的场发射开启电场强度由3.3 MV/m下降至1.9 MV/m,相应的阈值电场强度也从6.5 MV/m下降至5.3 MV/m,并且在场发射性能提高的同时场发射的均匀性没有受到影响.DLC膜处理可以作为一种改善碳纳米管冷阴极场发射特性的技术.     

碳纳米带的合成及场致电子发射

介绍了液相合成的碳纳米带的场致电子发射特性，探索其在场发射中的应用。碳纳米带的合成采用电化学液相合成的方法在硅衬底上制备而成。通过扫描电镜和Raman光谱对碳纳米带的结构进行了分析。场发射特性测试结果表明，碳纳米带膜的场发射阈值电场为2．5V/μm。研究表明碳纳米带具有一些独到的特点，也非常适合场发射显示用冷阴极的制备。研究纳米石墨带薄膜的场发射特性对其在场发射显示器件和其他真空微电子器件中的应用有重要的意义。     

大面积超长氮化铝纳米线的制备及场发射特性研究

报道了一种通过直接氮化Al粉合成氮化铝(AlN)纳米线的方法。该方法无需任何催化剂,并且可以获得大面积的单一形貌的AlN纳米线。所制备的AlN纳米线的平均长度超过20μm,直径为30～125nm,是沿着[001]方向生长的单晶六方纤锌矿结构。场发射特性测试结果表明,AlN超长纳米线的开启电场为6.3V/μm,阈值电场为12.2V/μm,最大电流密度达1440μA/cm2。这暗示着AlN超长纳米线是一种很有潜力的冷阴极纳米材料。     

硅纳米线的电学特性

总结了硅纳米线在电学特性方面的研究进展,重点分析了本征及掺杂硅纳米线的载流子浓度与迁移率、场发射及电子输运特性。研究表明通过对硅纳米线进行掺杂可提高载流子浓度及迁移率、场发射和电子输运性能,随硅纳米线直径的减小其电学性能增强。因此,硅纳米线在场效应晶体管及存储元件等纳米器件方面具有极大的应用前景。     

塑料衬底上制备WO3电致变色薄膜及其特性研究

采用真空电子束蒸发低压反应离子镀技术制备WO3电致变色薄膜,对比研究在玻璃衬底和塑料衬底上制备的WO3薄膜的物理特性、电化学特性和电致变色特性。采用扫描电子显微镜、X射线衍射、和电子探针显微分析技术测试了WO3薄膜的表面形貌、晶体结构和成分比例等。采用分光光度计测试了WO3薄膜在原始态、着色态和退色态的透射光谱、透射率变化的时间响应。     

类金刚石薄膜冷阴极场发射研究进展

类金刚石薄膜具有负电子亲和势且易制备,作为冷阴极场发射材料在平板显示领域有潜在的应用价值而引起了人们的极大兴趣。本文对近年来国内外有关类金刚石薄膜制备方法,场发射实验与机理的研究现状进行了综述。     

场致电子发射阴极及其制备方法的研究

文章对石墨、金刚石、非晶碳及碳纳米管等常用场发射冷阴极材料的结构、在场发射方面的应用和发展进行了介绍和分析,认为碳纳米管是场发射冷阴极的首选材料。并结合其原理和性能对电弧放电法、脉冲激光熔蒸法、化学气相沉积法、等离子增强化学气相沉积法等场发射阴极制备方法进行了探讨,认为等离子增强化学气相沉积法因可以实现低温原位生长而具有较好的发展趋势。     

纳米石墨晶薄膜的场发射特性

研究了纳米石墨晶的场发射特性，介绍了纳米石墨晶薄膜的制备方法，通过扫描电镜和Raman光谱对纳米石墨晶的结构进行了分析，场发射特性测试表明纳米石墨晶薄膜的场发射阈值电场为1.8V/μm。根据实验结果计算出纳米石墨晶的有效功函数在0.75-1.62eV之间，研究表明纳米石墨晶薄膜具有一些独到的特点，也非常适合场发射显示用冷阴极的制备。     

ZnO纳米线的快速生长机理及其场发射性能研究

为了快速制备具有优良场发射性能的ZnO纳米线,对ZnO纳米线的生长机理及场发射性能进行研究。首先采用优化的两步法制备出高长径比的ZnO纳米线,其次采用SEM对ZnO的微观形貌进行表征,然后,在分析形貌特点的基础上,说明了强碱体系下ZnO纳米线薄膜的快速生长机理。最后,对典型样品的场发射性能进行了测试。测试果表明,优化后的两步法,只需3h即可获得直径为40~50nm,长度为2.2~2.7μm,长径比高达54的纳米线。薄膜的开启电场为3.6V/μm,阈值场强为9.1V/um,场增强因子β高达3 391。研究表明,高pH值溶液可以加快ZnO纳米线沿C轴方向的择优生长,获得高长径比的ZnO纳米线,进而获得优良的场发射性能。