氮掺杂及水分子吸附碳纳米管电子场发射第一性原理研究

对闭口碳纳米管(CNT)顶端分层掺氮及吸附不同数目水分子体系,运用第一性原理研究了有电场存在时的电子场发射性能.结果表明：掺氮并吸附水分子的CNT结构稳定;外电场愈强、水分子数愈多,体系态密度(DOS)向低能端移动幅度愈大且最高分子占据轨道(HOMO)/最低分子空轨道(LUMO)能隙愈小.吸附能,DOS/LDOS,HOMO/LUMO及其能隙分析一致表明,第三层氮掺杂CNT吸附不同数目水分子体系的场发射性能最佳. 关键词： 氮掺杂 水吸附 密度泛函理论 电子场发射     

碳纳米锥电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥 （CNC） 电子场发射性能.结果表明：随外电场 （E_add） 增强,CNC电子结构变化显著,费米能级 （E_f） 处态密度 （DOS） 明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明：CNC的电子场发射性能除依赖于尖端结构外,很大程度上还取决于锥角大小,特别顶层6个原子的CNC₃和CNC₄场发射性能 关键词： 碳纳米锥 电子场发射 第一性原理     

LaB6场发射阵列牺牲层制备工艺

 分析了传统牺牲层材料铝在制备LaB6场发射阵列时存在的问题,利用溅射及热蒸发工艺依次制备铝膜和氧化锌膜,制备出了一种新型的牺牲层——ZnO-Al复合牺牲层,并对所制备的阵列进行了测试。实验结果表明：ZnO-Al复合牺牲层能够有效地解决电化学腐蚀的问题,所制备出的LaB₆场发射阵列尖锥保持了完好的形貌,其发射特性也达到了最初制备场发射阵列的要求,说明ZnO-Al复合牺牲层是作为LaB₆场发射阵列牺牲层的理想材料。     

Preparation of ZnO Nanospheres and Their Applications in Dye-Sensitized Solar Cells

ZnO nanospheres are synthesized by a two-step self-assembly method. X-ray diffraction pattern and Raman scattering spectra measurements show that all the samples present a typical wurtzite structure. A regular sphere shape is inspected by field emission scanning electron microscope and transmission electron microscope for the samples. It is shown that the as-synthesized ZnO nanosphere is composed of numbers of primary particles with size of around 1Ohm. A possible growth mechanism for the two-step self-assembly ZnO nanosphere is proposed. After applying the ZnO nanospheres to dye-sensitized solar cells （DSSCs）, a 117% increase of the overall light to electricity conversion efficiency η is observed compared with that of the ZnO nanopartieles based DSSCs. Associated with the UV-vis results, light scattering is assigned to the great improvement of η.     

电化学沉淀法制备纳米结构氧化锌的场发射特性

对电化学沉淀法制备的氧化锌纳米棒阵列,通过室温下真空场发射电流密度与外加电压关系的测量,研究其场发射特性.根据测量数据,基于 Fowler-Nordheim 方程,估算了样品场发射效应的增强因子,观察到其取值随外加电压变化具有反常的两阶段性,即当外电场强度在3.3 V/μm 场发射开启值到4.3 V/μm之间时,增强因子值为1339,外加场强大于4.3V/μm 时,增强因子锐减至296;结合样品的光致发光谱和能量散射谱,应用半导体中强电场效应、掺杂半导体中温度对费米能级、载流子浓度和迁移率影响,通过场发射电流密度测量系统的串联电路等效,分析了样品缺陷态对此两阶段性的决定和影响.     

高温烧结和等离子轰击改善碳纳米管薄膜的场发射性能

针对丝网印刷碳纳米管(CNTs)薄膜阴极场发射能力差和寿命短等问题,提出了一种能有效改善其场发射性能的高温烧结和等离子轰击后处理方法.同其他方法相比,该方法避免了直接接触对CNTs膜体造成的机械损伤,能彻底清除CNTs薄膜表面的有机粘合剂,增强CNTs薄膜与衬底的接触,并且烧毁超长的CNTs尖端.场发射特性测试表明,经该方法处理的CNTs薄膜的开启场强为2.6 V/μm,电流密度在场强为9.0 v/μm时达到527×10-6A/cm2.场发射寿命测试显示,该方法处理的CNTs薄膜阴极经点亮200 min后电流密度基本没有衰减,波动也较小.该方法为改善丝网印刷CNTs薄膜阴极的场发射性能提供了一种可行的方案.     

长春应化所稀土发光材料研究获进展

<正>稀土发光材料是一类非常重要的功能材料,目前已被广泛应用于照明、显示、生物医学分析等多个领域,研发新型高性能稀土发光材料是国家重大战略需求。中国科学院长春应用化学研究所林君研究员等瞄准国际前沿,针对场发射显示和生物医学用发光材料,重点围绕稀土发光材料的控制合成、形貌调控、新型高性能材料开发及复合多功能化开展研究,相关结果在     

无氨法制备GaN纳米线及其光电性能研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法,在无氨与1050℃的条件下通过气液固(V-L-S)机理成功制备出六方纤锌矿结构单晶GaN纳米线其拉曼测试结果表明,所制备的纳米线存在较大的表面无序度并表现出明显的小尺寸效应样品光致发光表明其具有典型的纳米线光谱特征,另外,无氨法制备的纳米线也具有较好的场发射特性.     

电化学方法制备ZnO纳米颗粒掺杂类金刚石薄膜及其场发射性能研究

采用液相电化学沉积技术制备了ZnO纳米颗粒掺杂的类金刚石(DLC)薄膜, 研究了ZnO纳米颗粒掺杂对DLC薄膜场发射性能的影响. 利用X射线光电子能谱、透射电子显微镜、Raman光谱以及原子力显微镜分别对薄膜的化学组成、 微观结构和表面形貌进行了表征. 结果表明: 薄膜中的ZnO纳米颗粒具有纤锌矿结构, 其含量随着电解液中Zn源的增加而增加. ZnO纳米颗粒掺杂增强了DLC薄膜的石墨化和表面粗糙度. 场发射测试表明, ZnO纳米颗粒掺杂能提高DLC薄膜的场发射性能, 其中Zn与Zn+C的原子比为10.3%的样品在外加电场强度为20.7 V/μm时电流密度达到了1 mA/cm². 薄膜场发射性能的提高归因于ZnO掺杂引起的表面粗糙度和DLC薄膜石墨化程度的增加.     

Enhanced near infrared emission in water-soluble NdF3 nanocrystals by Ba2+ doping

A simple and efficient method for the synthesis of water-soluble NdF3 and NdF3:Ba2+ nanocrystals under hydrothermal conditions is established. The method involves the coating of the nanocrystals with a layer of hydrophilic polymer polyvinylpyrrolidone (PVP). The as-prepared products are characterized by powder X-ray diffraction, field emission scanning electronic microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and photoluminescence spectroscopy. The PVP coating transforms the nanocrystals into a biocompatible material and improves the fluorescence intensity of NdF3 in the near infrared (NIR) region. The morphology of the nanoparticles changes, whereas the fluorescence intensity of NdF3 in the NIR region increases when a small amount of Ba2+ is doped into the NdF3/PVP nanoparticles.