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不同剂量的N离子被注入到化学气相沉积金刚石膜内,研究了表面结构及场发射特性的变化.Raman谱和x射线光电子能谱分析表明,N离子的注入破坏了金刚石膜表面原有的sp3结构,并在膜内形成大量的sp2 C—C 和sp2 C—N 键.样品的场发射测试显示N离子的注入显著提高了金刚石膜场发射特性,膜的场发射阈值电场从注入前的18 V/μm下降到注入后的4 V/μm.金刚石膜场发射特性的提高归因于N离子注入后膜内sp2 C键含量的增加和体内缺陷带的形成,这些变化能改变膜的表面功函数,提高Feimi能级,降低电子隧穿表面的能量势垒.
关键词:
场致电子发射
N离子注入
金刚石膜
热丝化学气相沉积 相似文献
7.
利用微波等离子体增强化学气相沉积技术制备出了CNx薄膜,并利用x射线光电子能谱、x射线衍射、扫描电子显微镜和Raman光谱等测试手段对所制备的CNx薄膜的微结构和成分进行了分析.研究了其场致电子发射特性.发现薄膜的结构和场发射特性与反应系中的甲烷、氮气及氢气的流量比有关,当甲烷、氢气及氮气流量比为8/50/50sccm时,制备的薄膜具有弯曲层状的纳米石墨晶体结构(类富勒烯结构)和很好的场发射特性.场发射阈值电场降低至1.1V/μm.当电场为5.9V/μm时,平均电流密度达70μA/cm2,发射点密度大于1×104cm-2. 相似文献
8.
利用电化学方法在室温下成功地沉积了类金刚石(DLC)薄膜和非晶CNx薄膜,并 对制备条件进行了讨论.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱技术,分析了薄膜的表面形貌和化学结合状态.场发射测量结果表明:DLC膜和非晶CNx的开启场分别为88和 10V/μm;并且在23V/μm的电场下,DLC膜和非晶CNx膜的发射电流密度分别达到10 和037mA/cm2.
关键词:
电化学沉积
类金刚石薄膜
x薄膜')" href="#">CNx薄膜
场致电子发射 相似文献
9.
利用微波等离子体化学气相沉积方法,以甲烷、氢混合气体为反应气体,具有钛镀层的玻璃作为衬底,制备了具有sp1杂化结构的白碳纳米晶薄膜。利用X射线衍射、俄歇电子能谱,以及扫描电子显微镜对薄膜结构进行了表征。以白碳纳米晶薄膜为阴极,以镀有ITO透明导电薄膜玻璃为阳极,采用二极管结构,测试了白碳纳米晶薄膜的场致电子发射特性。开启电场为2.5 V/μm,在电场为5 V/μm时的电流密度为200μA/cm2。对白碳纳米晶薄膜生长机理,以及其场致电子发射机制进行了讨论。 相似文献
10.
利用微波等离子体增强化学气相沉积技术制备出了CNx薄膜,并利用x射线光电子能谱、x射线衍射、扫描电子显微镜和Raman光谱等测试手段对所制备的CNx薄膜的微结构和成分进行了分析.研究了其场致电子发射特性.发现薄膜的结构和场发射特性与反应系中的甲烷、氮气及氢气的流量比有关,当甲烷、氢气及氮气流量比为8/50/50 sccm时,制备的薄膜具有弯曲层状的纳米石墨晶体结构(类富勒烯结构)和很好的场发射特性.场发射阈值电场降低至1.1V/μm.当电场为5.9V/μm时,平
关键词:
类富勒烯
x薄膜')" href="#">CNx薄膜
场致电子发射
微波等离子体增强化学气相沉积 相似文献
11.
The globe-like diamond microcrystalline-aggregates were fabricated by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) method. The ceramic with a Ti mental layer was used as substrate. The fabricated diamond was evaluated by Raman scattering spectroscopy, X-ray diffraction spectrum (XRD), and scanning electron microscope (SEM). The field emission properties were tested by using a diode structure in a vacuum. A phosphor-coated indium tin oxide (ITO) anode was used for observing and characterizing the field emission. It was found that the globe-like diamond microcrystalline-aggregates exhibited good electron emission properties. The turn-on field was only 0.55 V/μm, and emission current density as high as 11 mA/cm2 was obtained under an applied field of 2.9 V/μm for the first operation. The growth mechanism and field emission properties of the globe-like diamond microcrystalline-aggregates are discussed relating to microstructure and electrical conductivity. 相似文献
12.
外延法生长金刚石薄膜场发射特性研究 总被引:4,自引:3,他引:1
研究了外延法生长金刚石薄膜的场发射特性.金刚石薄膜用热丝CVD法生长,甲烷与氢气比例为2.5%,生长于事先电泳沉积在硅衬底的金刚石微晶上.实验数据的计算结果表明:金刚石薄膜的阈值电压为1.8 V/μm,有效功函数降低为纯金刚石颗粒的0.11倍.通过SEM、XRD和Raman等手段表征了金刚石薄膜的结构,并对其场发射机制作出理论分析. 相似文献
13.
"通过热化学气相沉积的方法将碳纳米管生长到硅纳米孔柱阵列衬底上.采用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、拉曼光谱和X射线能谱对所制备的样品形貌、组成进行了分析.结果发现:所制备产物为一种具有面积大、准周期性的碳纳米管/硅巢状阵列复合结构.能谱分析表明碳纳米管仅含有碳元素.对样品进行场发射性能测试表明该结构开启电压为1.3 MV/m,当外加电压为4.26 MV/m,发射电流为5 mA/cm2.由FN公式计算相应的场增强因子约为1.1£104.碳纳米管/硅纳米孔柱阵列好的场发射性能被归 相似文献
14.
采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积(EACVD)金刚石中的氢原子(Hα, Hβ, Hγ)、碳原子C(2p3s2p2∶λ=165.7 nm)以及CH(A2Δ→X2Π∶λ=420~440 nm)的光发射过程进行了模拟,气体温度随空间的变化采用温度梯度变化,研究了不同反应室气压及衬底温度下的光发射谱特性。结果表明,不同衬底温度下各谱线强度均随气压的增大先增大后减小; 当气压较低时,谱线强度随衬底温度的增大而减少,而气压较高时,谱线强度随衬底温度的增大而增大。 相似文献
15.
采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积(EACVD)金刚石中的氢原子(Hα,Hβ,Hγ)、碳原子C(2p3s→2p2:λ=165.7 nm)以及CH(A2Δ→X2Π:λ=420~440 nm)的发射过程进行了模拟,研究了不同CH4浓度下各发射谱线的空间分布。结果表明,不同CH4浓度下各发射谱线在反应空间的大部分区域内均随距灯丝距离的增大而增大,而当到达基片表面附近时有所减弱。随着CH4浓度的增加,H谱线强度减弱,CH与C谱线强度增强。 相似文献
16.
采用蒙特卡罗方法,对以CH4/H2为源料气体的电子助进化学气相沉积(EACVD)金刚石中的氢原子(Hα,Hβ和Hγ)、碳原子C(2p3s→2p2: λ=165.7 nm)以及CH(A2Δ→X2Π: λ=420~440 nm)的发射过程进行了模拟,研究了衬底温度对各发射谱线以及金刚石膜合成的影响。结果得知,各谱线强度随衬底温度的变化幅度很小,且在衬底表面附近的谱线强度随衬底温度的变化幅度相对于远离衬底的反应区域较大,这表明衬底温度的变化基本上不改变远离衬底的反应区域中反应基团成分,而只对衬底表面附近的反应过程有影响。由此得知,衬底温度对薄膜质量的决定性主要是由于衬底温度改变了衬底表面化学反应动力学过程和表面附近的反应基团的缘故,而不是衬底温度对反应空间中气相成分的影响。 相似文献