非晶氮化硼薄膜的场致电子发射研究

利用脉冲激光沉积 (PLD)技术在镀钛的陶瓷衬底上制备出了非晶态氮化硼薄膜 ,借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜 (SEM )及Raman光谱分析了该薄膜的结构 ,并研究了薄膜场致电子发射特性 ,阈值电场为4 6V μm ,当电场为 9V μm时 ,电流密度为 5 0 μA cm2 。     

薄膜场致发射冷阴极

带有Mo尖锥的薄膜场致发射冷阴极,是基于场致发射理论,在高纯Si衬底上采用半导体微细加工技术制作而成的.本文简述该阴极的工作原理、制作工艺、目前的研究动态和应用前景.     

平面薄膜场致发射的模型分析

该文系统地讨论宽带隙平面薄膜的场致电子发射(FEE)的机理。基本的理论模型是电子对表面势垒的隧穿效应,同时考虑到晶格的散射和薄膜势垒中微细贯穿通道的电子发射作用。分析结果表明,宽带隙平面薄膜结构用作场致电子发射阴极,具有发射电压的阈值低,发射电子的能量分布范围小等优点。另外这种结构制作简单、材料选择范围宽、理化稳定性好,是一种理想的场致发射电子源。     

金刚石薄膜场致发射平板显示的研究

从场致发射实验中发现一种较适合于场电子发射的金刚石薄膜表面微结构。胜表面为这种微结构的金刚石薄膜作阴极制做的简单平板显示器件具有起始发射场强低，发光强度大的特点，且重复性较好。     

类石墨薄膜的场致电子发射研究

利用脉冲激光烧蚀技术在硅衬底上制备了类石墨薄膜，以该薄膜为阴极进行了场致电子发射实验。当在阴阳极之间加电场后，两极之间出现了放电现象。放电之后．类石墨薄膜的阈值电场大大降低了．当电场为20V／μm时．该薄膜的发射点密度可以达到10^6/cm^2。利用Raman光谱、扫描电镜和X射线光电子谱对薄膜的表面形貌和微结构进行了测试．薄膜中的类石墨微结构对该薄膜的场致电子发射特性起了促进作用．场致电子发射实验显示类石墨薄膜作为冷阴极电子材料具有潜在的应用价值。     

场致电子发射技术分析

本文介绍了发射的机理致发射的几种不同类型的阴极,叙述了类金刚石薄膜作为场致发射阴极的优点,最后对场致发射的应用进行了分析。     

碳纳米管场致发射特性的研究进展

碳纳米管(CNT)具有优良的场致发射特性,是场致发射器件的理想阴极材料。本文介绍了几种碳纳米管阵列的制作方法以及研究碳纳米管场致发射特性的理论和实验进展。     

金刚石镶嵌非晶碳膜和类金刚石薄膜的场致电子发射研究

报道了在钼衬底上利用微波等离子体化学气相淀积技术制备金刚石镶嵌非晶碳膜，在硅衬底上用脉冲激光淀积技术（pulsedLaserDeposition）制备类金刚石薄膜，并对其场发射特性和机理进行了进一步的研究。用金刚石镶嵌非晶碳膜作阴极，在2．1V／μm的场强下便有电子发射，最大发射电流密度为4mA／cm2。实验表明，金刚石镶嵌非晶碳膜是制做场效发射冷阴极的合适材料。     

纳米厚度氮化硼薄膜的场发射特性

利用射频磁控溅射方法，在n型(100)Si基底上沉积了不同厚度(54一135nm)的纳米氮化硼(BN)薄膜。红外光谱分析表明，BN薄膜结构为六角BN(h—BN)相(1380cm^-1和780cm^—1)。在超高真空系统中测量了不同膜厚BN薄膜的场发射特性，发现BN薄膜的场发射特性与膜厚关系很大，阈值电场随着厚度的增加而增大。由于BN薄膜和Si基底界面间存在功函数差，使得Si基底中电子转移到BN薄膜的导带，在外电场作用下隧穿BN表面势垒，发射到真空。     

金刚石镶嵌非晶碳膜的场致电子发射研究

用微波方法在钼衬底上沉积出金刚石镶嵌非晶碳薄膜，对其场致电子发射特性和机理进行了研究，使该薄膜的场致发射电子激光发荧光屏，并观察到发光。     

氮气分压对氮化硼薄膜场发射特性的影响

利用射频磁控溅射方法 ,真空室中充入高纯N2 (99.99% )和高纯Ar(99.99% )的混合气体 ,在n型 (10 0 )Si基底上沉积了氮化硼 (BN)薄膜。红外光谱分析表明 ,BN薄膜结构为六角BN(h -BN)相 (1380cm-1和 780cm-1)。在超高真空 (<10 -7Pa)系统中测量了BN薄膜的场发射特性 ,发现沉积时氮气分压的变化对BN薄膜的场发射特性有很大影响。随着氮气分压的增加 ,阈值电场逐渐升高 ,这是由于表面粗糙度的变化造成的。充入 10 %N2 情况下沉积的BN薄膜样品的场发射特性较好 ,开启电场为 9V/μm ,当电场升高到 2 4V/μm ,场发射电流为 32 0 μA/cm2 。所有样品的场发射FN曲线均近似为直线 ,表明电子是通过隧道效应穿透BN薄膜表面势垒发射到真空的     

氮化铝薄膜的厚度对场发射特性的影响

采用射频磁控溅射方法,在n型(100)Si基底上沉积了不同厚度(20~150 nm)纤锌矿结构的纳米AlN薄膜。在超高真空系统中测量了不同膜厚样品的场发射特性,发现阈值电场随着厚度的增加有增大的趋势。厚度为44 nm的AlN薄膜样品具有最低的阈值电场(10 V/μm),当外加电场为35 V/μm时,最高发射电流密度为284μA/cm2。AlN薄膜场发射F-N曲线表明,在外加电场作用下,电子隧穿了AlN薄膜表面势垒发射到真空。     

超纳米金刚石薄膜场发射特性的研究

超纳米金刚石(UNCD)是一种全新的纳米材料，具有许多独特性能。介绍了Si微尖和微尖阵列阴极沉积超纳米金刚石薄膜的工艺及其场发射特性。研究发现，适当的成核工艺和微波等离子体化学气相沉积工艺可在Si微尖上沉积一层光滑敷形的金刚石薄膜；沉积后阴极的电压-电流特性、发射电流的稳定性以及工作在氧气环境下的发射特性都获得明显提高。讨论了超纳米晶金刚石薄膜阴极的发射机理。     

金刚石薄膜场发射显示器

简要介绍了一般ＦＥＤ（场发射显示器）的工作原理,研究了非晶金刚石薄膜低场发射特点,讨论了金刚石薄膜制做场发射器的可行性;指出利用金刚石薄膜和阳极选择的方法可对Ｓｐｉｎｄｔ ＦＥＤ进行改进,从而使平面ＦＥＤ更容易实现。     

反应溅射法制备氮化铝薄膜及工作气压对其场发射性能的影响

采用反应磁控溅射法在不同工作气压(0.5～2.0Pa)下沉积了一系列氮化铝(AlN)薄膜。研究发现,在保持其他工艺参数不变的条件下,工作气压对薄膜厚度的影响很小。场发射性能测试表明,在较低的工作气压(0.5Pa和0.7Pa)下制备的AlN薄膜具有一定的场发射性能。扫描电子显微镜(SEM)图像显示,在较高的工作气压(2.0Pa)下制备的薄膜易产生空位及微空洞等缺陷,使薄膜致密性下降。电子在薄膜中的输运因受到缺陷的散射而不能隧穿表面势垒进行发射。研究表明,为获得具有良好场发射性能的AlN薄膜,若采用反应磁控溅射法,应选取较低的工作气压;同时,对于薄膜型阴极,具有紧密晶粒结构及较小缺陷的薄膜可能具有更优异的场发射性能。     

碳纳米球薄膜的场发射特性

利用微波等离子体化学气相沉积法,在Si(100)衬底上制备了碳纳米球薄膜。利用拉曼光谱和场发射扫描电子显微镜研究了薄膜的结构以及表面形貌,表明碳纳米球薄膜是由约2～3μm长、100nm宽的无定形碳纳米片相互缠绕、交织成球状而构成的。在高真空系统中测量了碳纳米球薄膜的场发射特性,结果表明,碳纳米球薄膜具有良好的场发射特性,阈值电场为3.1V/μm,当电场增加到10V/μm时,薄膜的场发射电流密度可达到60.7mA/cm2。通过三区域电场模型合理地解释了碳纳米球薄膜在低电场、中间电场和高电场区域的场发射特性。     

反应溅射CN薄膜的场发射特性

利用反应射频溅射方法在硅单晶衬底上沉积碳氮(CN)薄膜. 原子力显微镜（AFM）研究结果表明，CN薄膜表面覆盖有纳米CN锥状物，所制备的CN薄膜具有良好的场发射特性，最大发射电流密度达到～10mA/cm2，并且未出现电流饱和现象. 薄膜表面的CN纳米锥有利于薄膜的场发射，重复测量结果表明，CN薄膜的发射特性得到改善和提高.     

氧化锌薄膜的电化学沉积法制备及受激发射研究

采用一种简单的电化学沉积法，在三电极化学池中，以单一的硝酸锌水溶液作为电沉积液，制备了高光学质量的半导体ZnO薄膜。透射光谱测量表明其光学带隙为3．35eV，400～2000nm波段的光学透过率大于80％。X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)研究表明，ZnO薄膜为纤锌矿结构的无序多晶颗粒膜，微晶尺寸小于250nm。当用355nm的皮秒脉冲激光作为抽运源垂直入射薄膜表面时，可以检测到400nm附近的近紫外受激发射光，其强度随入射强度呈超线性增长关系，阈值在196．8kW／cm^2处，并且激光发射是多模的和各个方向的，还与被激发的面积有关，表现为随机激光发射机制。