阴极与发射的研究

从固体材料的热发射机理开始分析,引出彩色显像管中最常用的氧化物阴极和浸渍式阴极,并对它们的结构、发射机理、激活过程以及工作做了详尽的分析和对比,并对其前景作了可观的描述.     

提高钼尖锥场致发射阵列阴极发射性能的研究

在利用微细加工技术和双向薄膜沉积工艺制得的钼尖锥场致发射阵列阴极进行实用化的过程中，目前存在的两个主要障碍是，阴极发射电流密度低和工作不稳定。通过对阴极发射失效机理和失效阴极的SEM照片进行研究认为，导致电流密度较低的原因是由于尖锥阵列的不均匀性造成只有部分尖锥发射电子；引起发射不稳定的主要因素是由于尖锥表面的微凸起和毛刺以及它吸附的各种影响有效功函数的污染物。采用电阻限流技术提高了阵列发射的均匀性，同时通过阴极老炼技术增强了场发射的稳定性，使其电流发射密度有很大程度的提高，而且电流波动也大为减小。研究结果对于该阴极在射频功率和平板显示等器件上的应用有着重要的意义。     

阴极光电发射受电场影响的研究

本文叙述了电场对光电发射的影响.许多阴极在外电场的作用下会降低表面功函数,光电发射的阈值波长会延伸,长波响应也会增大.高阻值碱金属化合物阴极在光电发射过程中由于内电场的形成,有可能对发射层进行"侵蚀"从而导致损坏.     

铁电阴极电子发射实验研究

为提高铁电阴极材料的电子发射电流密度及电子束品质,采用等静压成型工艺制备PZT铁电阴极样品,研究了真空度、温度、极间距、收集极和极间铜网等测试条件对其电子发射性能的影响。结果表明:利用等静压成型工艺制备样品,并进行硅橡胶绝缘层保护,在真空度高于10–3Pa,极间距为2.5mm,并在极间添加铜网,采用石墨收集极情况下进行电子发射实验,可获得铁电阴极样品测试最佳效果。     

批产阴极发射电流稳定性的研究

针对脉冲栅控行波管在批量生产过程中出现发射电流不稳定的现象,结合具体问题分别从阴极本身发射能力的一致性及电子枪内结构中的阴极-栅网距离等方面进行研究。结果表明通过建立阴极抽样检测方法可使阴极的发射良品率提高30%;适当控制阴极-栅网之间的距离,可避免电子枪的温度过低及脉冲电压高等现象,从而最终保证批量生产阴极发射电流的稳定性。     

显像管发射小的跟踪分析

本文对黑白显像管发射小进行了跟踪分析，认为阴极涂层脱落和管内真空度不良是导致显像管发射小的主要原因。     

阴极蒸发物电子发射现象的研究

为研究钡钨阴极蒸发物的电子发射现象,采用一种新设计的测试装置,对沉积在多晶钨表面上阴极蒸发物的电子发射曲线进行了采集,利用电子发射显微镜和扫描电镜对蒸发物沉积层的电子发射像、表面形貌和成分进行了分析。结果表明,电子发射曲线分3段,即陡升段、快升段和缓升段。分析认为,发射曲线的3段依次对应着多晶钨表面的晶界及划痕发射、晶面发射和3维岛状发射。实践证明,在覆膜阴极表面构造均匀弥散分布的岛状晶体发射点,可大幅度提高阴极的电子发射性能。     

扩展的Schottky发射高分辨扫描电镜

本文从理论上评述了扫描电镜中作为电子源的五种发射制式，对冷场发射，热场发射，Ｓｃｈｏｔｔｋｙ发射和扩展的Ｓｃｈｏｔｔｋｙ发射四种制式，就虚源，能量分散，亮度，噪声等一些重要进行了详细的比较，指出了扩展的Ｓｃｈｏｔｔｋｙ发射的优越性。     

ZrO/W肖特基发射阴极的研制

研制成功了一种实用的低功函数肖特基发射阴极—锆 /钨 (ZrO/W )阴极。这种阴极是在改进的电解腐蚀法制成的W单晶尖端表面 ,采用特别的涂覆法或蒸镀法 ,形成含ZrO膜层 ,并经特殊处理后得到的。实验测出了这种阴极在适当条件下的功函数值为 2 .86电子伏特左右 ,低于钨阴极的功函数值。     

Pt/n-GaN肖特基接触的退火行为

在金属有机物气相外延 (MOVPE)方法生长的非故意掺杂的n GaN上用Pt制成了肖特基接触 ,并在 2 5 0～6 5 0℃范围内对该接触进行退火 .通过实验发现 ,Pt与非故意掺杂n GaN外延薄膜可以形成较好的肖特基接触 ,而适当的退火温度可以有效地改善Pt/n GaN肖特基接触的性质 .在该实验条件下 ,40 0℃温度下退火后的Pt/n GaN肖特基接触 ,势垒高度最大 ,理想因子最小 .在 6 0 0℃以上温度退火后 ,该接触特性受到破坏 ,SEM显示在该温度下 ,Pt已经在GaN表面凝聚成球 ,表面形成孔洞.     

快热退火对Co/n-Poly-SiGe肖特基结I-V-T特性的影响

采用射频磁控溅射法在n-Si(100)衬底上沉积Si1-xGex薄膜,俄歇电子谱(AES)测定Si1-xGex薄膜的Ge含量约为17%。对薄膜进行高温磷扩散掺杂,制得n-poly-Si0.83Ge0.17。在n-poly-Si0.83Ge0.17薄膜上溅射一层Co膜,制成Co/n-poly-Si0.83Ge0.17/n-Si肖特基结样品。在300～600℃范围内,对样品做快热退火。对不同退火温度下的样品做I-V-T测试。研究发现,测试温度升高,不同退火温度样品的肖特基势垒高度(SBH)的差别变小,500℃退火的样品,表观SBH最小。总体上,SBH随测试温度的升高而变大,理想因子的变化趋势则与之相反。基于SBH的不均匀分布建模,对实验结果给出了较为合理的解释。     

二维光子晶体的热辐射控制

采用传输矩阵方法研究了二维光子晶体的热辐射性质.研究发现对于完整光子晶体,在反射带内的热辐射很弱.但通过改变光子晶体表层空气柱的半径,可以调控反射带内的热辐射谱,使得对应于部分波长的热辐射显著变大.这种热辐射的变化源于光子晶体表面模的激发.     

清晰热成象红外双色肖特基势垒CCD图象传感器

用控制肖特基光电二极管阵列势垒高度的方法，研制出象素包含低和高势垒高度二极管的红外双色肖特基ＣＣＤ图象传感器。研制的６４８（Ｈ）×４８８（Ｖ）红外双色ＣＣＤ图象传感器转移效率高达９９．７４％，解决了常规单色红外ＣＣＤ图象传感器探测灰色物体温度的错误，获得清晰的热成象。     

场热电子发射与场热电子显示屏FTD

由于场热电子发射显示屏FTD采用场热发射微电子枪平板阵列,对场强和真空度的要求都不高,而且发射电流密度大,发射电流稳定性和均匀性好,故FTD既具有与液晶显示屏LCD、等离子显示屏PDP和场电子显示屏FED一样的平板结构,又具有与阳极射线显象管CRT一样的高亮度、高清晰度、广视角、低功耗、长寿命和优良的彩色图像。而且FTD生产工艺简单,凡能够生产CRT、LCD和PDP的厂家,不必增加大型设备,即可生产FTD。因此FTD生产成本低,是一种能够实现CRT平板化,并与其它平板显示屏,如LCD、PDP等在市场中相竞争的优质平析显示屏。     

Al/TiSi_2/Si系统与肖特基势垒二极管的热稳定性

本文用x射线衍射及I—V测量法研究了Al/TiSi_2/Si系统热稳定性及肖特基势垒特性。热稳定性的研究结果表明;系统在550℃以下退火是热稳定的;在更高的温度下退火,Al开始与TiSi_2起反应,形成了(Ti_7Al_5)Si-(12)三元化合物。在进行电特性研究时,发现系统在450℃退火时,Al已渗透TiSi_2而使肖特基势垒二极管失效。     

Effect of annealing temperature on the electrical characteristics of Platinum/4H-SiC Schottky barrier diodes

Pt/4H-SiC Schottky barrier diodes have been fabricated to investigate the effect of annealing on the electrical characteristics of the fabricated devices. The parameters such as barrier height, ideality factor and donor concentration were deduced from the current–voltage (I–V) and the capacitance–voltage (C–V) measurements at room temperature. Diodes showed non-ideal behaviour like high value of ideality factor and lower value of barrier height. A barrier height of 1.82?eV was obtained from C–V measurements and it was 1.07?eV when obtained from the I–V measurements with ideality factor 1.71 for as-deposited diodes at room temperature. The diodes, therefore, were annealed in the temperature range from 25°C to 400°C to observe the effect of annealing temperature on these parameters. Schottky barrier height and ideality factors were found to be temperature-dependent. After rapid thermal annealing upto 400°C, a barrier height of 1.59?eV from C–V measurements and the value of 1.40?eV from I–V measurements with ideality factor 1.12 were obtained. Barrier heights deduced from C–V measurements were consistently larger than those obtained from I–V measurements. To come to terms with this discrepancy, we re-examined our results by including the effect of ideality factor in the expression of the barrier height. This inclusion of ideality factor results in reasonably good agreement between the values of barrier height deduced by the above two methods. We believe that these improvements in the electrical parameters result from the improvement in the quality of interfacial layer.