掺Ag含量对金刚石薄膜场发射性能的影响

作     者：麻根旺 于盛旺 黑鸿君 贾志轩 吴艳霞 申艳艳 MA Genwang;YU Shengwang;HEI Hongjun;JIA Zhixuan;WU Yanxia;SHEN Yanyan

作者机构：太原理工大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《中国表面工程》 (China Surface Engineering)

年 卷 期：2019年第32卷第2期

页      面：70-78页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51601124) 山西省科技重大专项(20181102013) 山西省应用基础研究计划(201601D202026)~~ 

主　　题：金刚石 Ag纳米颗粒 场发射性能 

摘      要：采用电泳沉积的方法在钛基体上沉积了不同含量Ag纳米颗粒掺杂的金刚石复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱和拉曼光谱对样品的结构和形貌进行表征,最后进行场发射特性的测试。SEM试验结果表明,制备得到的薄膜连续、致密且纳米颗粒均匀的分布在其中。场发射测试结果显示样品的场发射性能随着复合膜中Ag含量的增加呈现先增强后降低的趋势,在Ag纳米颗粒的掺杂含量为7.5 mg (0.18 g/L)时,复合膜的场发射性能最优。此时,开启电场(E0)低至1.55 V/μm,在1.96 V/μm的电场强度下可以得到22.69μA/cm2的场发射电流密度,这表明适量的Ag纳米颗粒掺杂可以显著提升样品场发射性能。同时,文中结合F-N理论进一步讨论了Ag纳米颗粒掺杂含量的变化对金刚石场膜发射性能影响的作用机理。