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退火处理对CVD生长石墨烯薄膜功函数的影响

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江苏大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 362-366页

作者：姜燕程振华宋娟江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江212013

通过退火处理去除了石墨烯薄膜上的吸附气体和杂质,改变了石墨烯表面吸附情况.利用原子力显微镜和开尔文扫描探针显微镜,对退火处理前后的石墨烯薄膜表面进行了原位扫描,分别得到其退火前、后的表面形貌和表面接触电势差图.根据表面接... 详细信息

通过退火处理去除了石墨烯薄膜上的吸附气体和杂质,改变了石墨烯表面吸附情况.利用原子力显微镜和开尔文扫描探针显微镜,对退火处理前后的石墨烯薄膜表面进行了原位扫描,分别得到其退火前、后的表面形貌和表面接触电势差图.根据表面接触电势差测量结果进一步计算其功函数,并对退火处理导致的功函数变化机理进行分析.结果表明:退火处理使得石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间的水分子层逸出,从而导致石墨烯薄膜与SiO_(2)衬底间距减小,降低了石墨烯薄膜的P型掺杂水平,使得费米能级上升、石墨烯薄膜功函数减小.

关键词：石墨烯功函数原子力显微镜退火表面接触电势差化学气相沉积法

Cs/O沉积Na_(2)KSb光电阴极表面的第一性原理研究

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物理学报 2024年第8期73卷 341-349页

作者：王麒铭张益军王兴超王亮金睦淳任玲刘晓荣钱芸生南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 北方夜视科技(南京)研究院有限公司南京211106

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构... 详细信息

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构.基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na_(2)KSb表面电子结构和光学性质的影响.对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明,Na_(2)KSb(111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性.当Na_(2)KSb(111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时,获得最大功函数下降量0.16 eV.表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移,并产生电荷累积,能形成有效表面偶极矩.通过分析能带结构和态密度,发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献,且引入O原子吸附后价带发生上移.此外,吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收,但是会导致表面紫外和可见光吸收变差.

关键词： Na_(2)KSb 光电阴极 Cs/O沉积功函数偶极矩

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钼的二次电子发射特性研究

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 465-473页

作者：张雨婷杨晶杨兆伦苗光辉张娜崔万照中国空间技术研究院西安分院陕西西安710100 南京航空航天大学江苏南京211106

钼具有高熔点、低的热膨胀系数和极佳的稳定性,在等离子体推进和电真空器件领域具有广阔的应用前景,其二次电子发射特性也逐渐引起了研究者们的关注。本研究首先对钼的二次电子发射系数(secondary electron yield, SEY)和二次电子能谱(s... 详细信息

钼具有高熔点、低的热膨胀系数和极佳的稳定性,在等离子体推进和电真空器件领域具有广阔的应用前景,其二次电子发射特性也逐渐引起了研究者们的关注。本研究首先对钼的二次电子发射系数(secondary electron yield, SEY)和二次电子能谱(secondaryelectronspectrum, SES)展开实验研究,其次利用相关唯象模型对测试数据进行分析;最后建立钼SEY的蒙特卡罗模型,用于分析功函数对SEY的影响规律。结果表明:钼SEY的最大值为1.77,相比镀银铝合金明显降低。当入射电子能量改变时,SES中真二次电子峰的最可几能量基本不变,而弹性背散射电子峰的位置和强度均随之改变。在各类二次电子中,真二次电子受功函数的影响最大。

关键词：钼微放电二次电子发射系数二次电子能谱功函数

Cs/O沉积NaKSb光电阴极表面的第一性原理研究

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物理学报 2024年

作者：王麒铭张益军王兴超王亮金睦淳任玲刘晓荣钱芸生北方夜视科技(南京)研究院有限公司南京理工大学电子工程与光电技术学院

Na2KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用。为指导高灵敏度Na2KSb光电阴极的制备，采用第一性原理计算方法，研究不同表面取向和原子终止面的Na2KSb表面模型，获得稳定且最有利于电子发射的表面结构。基... 详细信息

Na2KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用。为指导高灵敏度Na2KSb光电阴极的制备，采用第一性原理计算方法，研究不同表面取向和原子终止面的Na2KSb表面模型，获得稳定且最有利于电子发射的表面结构。基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na2KSb表面电子结构和光学性质的影响。对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明，Na2KSb (111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性。当Na2KSb (111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时，获得最大功函数下降量0.16 eV。表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移，并产生电荷累积，能形成有效表面偶极矩。通过分析能带结构和态密度，发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献，且引入O原子吸附后价带发生上移。此外，吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收，但是会导致表面紫外和可见光吸收变差。

关键词： Na KSb光电阴极 Cs/O沉积功函数偶极矩

稀土X(X=La、Ce、Pr、Nd)修饰单层h-MoS_(2)的NO气敏性

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原子与分子物理学报 2024年第3期41卷 17-25页

作者：薛丽丽高静赵丽瑾王芳王伟张一鸣山东省产品质量检验研究院济南250100 吉林大学微纳传感材料与器件实验室长春130012

为提高h-MoS_(2)对NO的气敏性,采用第一性原理研究了X(X=La、Ce、Pr和Nd)对h-MoS_(2)的稳定性、吸附特性、功函数和伏安特性的影响.研究结果表明:X(X=La、Ce、Pr和Nd)取代Mo原子后得到的形成能均为负,说明掺杂体系容易形成且稳定存在.同... 详细信息

为提高h-MoS_(2)对NO的气敏性,采用第一性原理研究了X(X=La、Ce、Pr和Nd)对h-MoS_(2)的稳定性、吸附特性、功函数和伏安特性的影响.研究结果表明:X(X=La、Ce、Pr和Nd)取代Mo原子后得到的形成能均为负,说明掺杂体系容易形成且稳定存在.同时X掺杂后的h-MoS_(2)布居数相比于未掺杂前的大,也说明掺杂有利于体系稳定.NO吸附在La、Ce原子顶部位置的吸附能为-1.215 eV、-1.225 eV,吸附距离分别为2.475?、2.854?,具有明显的化学吸附特征.同时Hirshfeld转移电荷分别为0.213e和0.325e,具有明显的受体特征,提高了气敏性.La和Ce掺杂后能明显改变功函数的大小,也说明La和Ce能提高h-MoS_(2)对NO的气敏性.施加电场后能有效提高Pr掺杂体系的吸附强度,增大Hirshfeld转移电荷,对功函数的改变最大,所以电场对Pr掺杂体系的影响非常明显.通过分析掺杂体系的伏安特性曲线,La、Ce两掺杂体系的电流分别由0增大到5.3μA和4.8μA,而Pr、Nd两掺杂体系的电流分别由0增大到2.2μA和1.2μA,所以La、Ce掺杂对于体系敏感性的影响比较明显.

关键词：单层h-MoS_(2) 第一性原理气敏性吸附能功函数

几种元素掺杂二维MgCl_(2)单层的第一性原理计算

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吉林大学学报（理学版） 2024年第2期62卷 437-443页

作者：门彩瑞邵立何渊淘李艳耶红刚郑州航空工业管理学院材料学院郑州450015 郑州航空工业管理学院智能工程学院郑州450015 西安交通大学物理学院西安710049

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法对H,F,Al,K,Zn掺杂二维MgCl_(2)单层材料的几何结构和电子性质进行研究.结果表明:几种掺杂体系的晶体结构均有不同程度变化;由于H,Al,Zn的s态电子影响,这3种元素掺杂的MgCl_(2)在禁带中... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法对H,F,Al,K,Zn掺杂二维MgCl_(2)单层材料的几何结构和电子性质进行研究.结果表明:几种掺杂体系的晶体结构均有不同程度变化;由于H,Al,Zn的s态电子影响,这3种元素掺杂的MgCl_(2)在禁带中明显出现杂质能级,F和K掺杂体系的杂质能级出现在价带顶,与本征MgCl_(2)材料的5.996 eV带隙相比,H,F,Al,K,Zn掺杂体系的禁带宽度分别减小至5.665,5.903,4.409,5.802,5.199 eV;5种掺杂体系杂质原子周围的电荷均重新分布;电荷转移情况与差分电荷密度结果一致;与本征MgCl_(2)的功函数8.250 eV相比,H,F,Al,K,Zn掺杂体系的功函数分别减小至7.629,7.990,3.597,7.685,7.784 eV.

关键词：密度泛函理论禁带掺杂功函数

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双栅无掺杂隧穿晶体管特性提升仿真研究

微电子学与计算机 2024年

作者：陈坤王树龙西安电子科技大学微电子学院中煤科工西安研究院(集团)有限公司

本文对双栅无掺杂型隧穿晶体管(dopingless TFET，DLTFET)进行了仿真研究。通过对传统无掺杂型器件的载流子分布、电流密度、电势分布及能带图等参数的深入研究，较为全面的了解了此类器件的工作原理。结合对DGTFET器件的仿真研究，提... 详细信息

本文对双栅无掺杂型隧穿晶体管(dopingless TFET，DLTFET)进行了仿真研究。通过对传统无掺杂型器件的载流子分布、电流密度、电势分布及能带图等参数的深入研究，较为全面的了解了此类器件的工作原理。结合对DGTFET器件的仿真研究，提出了使用两种功函数栅材料构成的隧穿栅(ФTG=4.0eV)-控制栅(ФCG=4.6eV)-辅助栅(ФAG=4.0eV)及异质栅介质共同实现的新型DLTFET器件，即含异质栅介质和三种栅材料双栅无掺杂隧穿场效应晶体管(Hetero gate oxide TMDG-DLTFET (HG-TMDG-DLTFET))。可有效促进形成更为陡峭的“突变结”。并通过仿真验证了该器件较传统DLTFET的有效隧穿分布面积更大，提升了隧穿电流，表现了很好的频率特性。当栅压为1.0V且漏压为0.5V时，该器件的开态电流为5.5×10-6A，较传统DLTFET器件的开态电流5.9×10-10A提高了四个数量级；当栅压增至1.5V时，开态电流达到了2.3×10-5A。

关键词：隧穿晶体管功函数无掺杂开态电流

第一性原理研究掺入钒、锶的钡钨阴极表面功函数及吸附能

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电子学报 2023年第7期51卷 1977-1982页

作者：刘继琛邵文生张珂中国电子科技集团公司第十二研究所北京100015

应用第一性原理赝势法,构建了不同的阴极表面原子模型,并计算了功函数和吸附能.以(2×2×1)W(001)面为基础,在表面的顶位、桥位和洞位分别吸附1 ML的O原子,发现O原子更倾向于吸附在顶位,并且功函数最大.将Ba原子吸附在W-O表面后,发现Ba... 详细信息

应用第一性原理赝势法,构建了不同的阴极表面原子模型,并计算了功函数和吸附能.以(2×2×1)W(001)面为基础,在表面的顶位、桥位和洞位分别吸附1 ML的O原子,发现O原子更倾向于吸附在顶位,并且功函数最大.将Ba原子吸附在W-O表面后,发现Ba原子更有可能吸附在洞位,表面最佳覆盖度在0.5 ML左右.在W-O-Ba表面的洞位吸附V原子和Sr原子,发现同时吸附2种原子后体系的吸附能更有可能取决于最后吸附的原子,V的吸附使表面功函数降低,Sr使表面功函数升高.最后制备了掺入3%钒酸锶的新型钡钨阴极,在1050℃下脉冲发射电流密度达8.71 A/cm^(2),高于普通铝酸盐钡钨阴极的6.77 A/cm^(2),通过实验证实理论仿真具有合理性,可以进一步优化表面结构,提高阴极发射能力.

关键词：第一性原理钡钨阴极功函数吸附能表面掺杂

温度对LaMnO薄膜材料功函数影响机制研究

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现代化工 2023年

作者：周跃奇郑人豪刘琳高梦珂谢永新常爱民赵鹏君粟智昌吉学院物理与材料科学学院新疆师范大学化学化工学院中国科学院新疆理化技术研究所

通过磁控溅射的方法制备了LaMnO3+δ薄膜材料。掠入射X射线衍射(GIXRD)测试结果表明，薄膜材料为单一相结构的多晶氧化物，结构为正交畸变钙钛矿LaMnO3+δ；利用开尔文探针显微镜(KPFM)测得LaMnO3+δ薄膜接触电势差(CPD)的高分辨率图像... 详细信息

通过磁控溅射的方法制备了LaMnO3+δ薄膜材料。掠入射X射线衍射(GIXRD)测试结果表明，薄膜材料为单一相结构的多晶氧化物，结构为正交畸变钙钛矿LaMnO3+δ；利用开尔文探针显微镜(KPFM)测得LaMnO3+δ薄膜接触电势差(CPD)的高分辨率图像，并通过CPD结果计算得知，在30～80℃温度范围内，随着温度的升高材料的功函数由4.452eV升至4.644eV，这是由于材料内部高价阳离子Mn4+浓度增加所致。该结果在XPS测试中得到进一步验证，Mn4+/Mn3+含量随温度的升高而升高。采用自组装电阻-温度测试系统的测试结果表明，薄膜材料在30～80℃范围内具有一定的负温度系数热敏特性。

关键词：薄膜材料功函数电势差钙钛矿空穴