检索结果-南通市图书馆

图形化石墨烯的直接生长及3D石墨烯的场发射特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

图形化石墨烯的直接生长及3D石墨烯的场发射特性研究

作者：叶志豪郑州航空工业管理学院

学位级别：硕士

石墨烯是碳原子通过sp杂化的方式连接而成的一种二维材料,其厚度只有0.335 nm,于2004年首次从石墨中分离出石墨烯,由于其独特的二维结构,引发了人们的研究热潮。通过化学气相沉积法(CVD法)可以生长出大面积连续的高质量石墨烯薄膜,比较... 详细信息

石墨烯是碳原子通过sp杂化的方式连接而成的一种二维材料,其厚度只有0.335 nm,于2004年首次从石墨中分离出石墨烯,由于其独特的二维结构,引发了人们的研究热潮。通过化学气相沉积法(CVD法)可以生长出大面积连续的高质量石墨烯薄膜,比较适合石墨烯在电子学领域的应用。但是CVD法往往以金属为衬底作为催化剂生长石墨烯,在制造石墨烯器件时由于金属作为导体会导致短路,因此需要将生长后的石墨烯转移至半导体或绝缘衬底上,而转移过程极易造成石墨烯的褶皱、损伤。此外,在电子学应用中,为了使石墨烯具有器件所需的尺寸和图形,往往需要在生长后对石墨烯进行光刻,从而导致光刻胶对石墨烯的污染。面临石墨烯生长后的转移和制造石墨烯器件时光刻胶污染的问题,石墨烯的图形化直接生长一直是领域内前沿研究。本论文基于金属邻近催化效应采用常压化学气相沉积法(APCVD)在Si O/Si基底直接生长图形化石墨烯,分别使用铜、钴、镍三种金属作为催化剂,制备了不同图案的石墨烯薄膜,探索了生长温度、生长时间、气体流量对石墨烯生长的影响,得到了通过常压CVD法在Si O衬底生长图形化石墨烯的最佳工艺条件,该条件下的石墨烯应变值较小,比较平整。通过实验探究结合理论分析得出了金属邻近催化作用机理:金属邻近催化生长石墨烯是基于碳原子的表面扩散机制。实现图形化石墨烯的免转移生长有助于解决在制作石墨烯器件时面临的宏量转移和碳基光刻的问题,然而面向石墨烯在电子学领域的应用,二维平面石墨烯不能展现出石墨烯的边缘,三维垂直石墨烯直立于衬底的特殊结构暴露了大量的石墨烯边缘,以此作为电子发射点,使石墨烯在高性能场发射器件领域具有重要的应用价值,因此本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术在铜箔上生长了三维垂直石墨烯,探究了垂直石墨烯的场发射特性与其形貌特征、生长质量和密度的关系,并得到了低至0.29 V/μm的开启电场。

关键词：石墨烯化学气相沉积金属邻近催化场发射特性

钛基金属掺混纳米金刚石阴极的场发射特性（英文）

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

稀有金属材料与工程 2017年第3期46卷 617-621页

作者：杨延宁李伟霞张志勇翟春雪刘巧平延安大学陕西延安716000 西北大学陕西西安710127

研究了钛基金属掺混纳米金刚石的场发射特性。以钛和铪分别和纳米金刚石掺混,采用电泳法制得了阴极样品,并使用SEM和XRD对阴极样品的结构和形貌进行表征,最后进行场发射特性的测试。结果发现,掺入5 mg的钛样品的形貌更加均匀和致密,而... 详细信息

研究了钛基金属掺混纳米金刚石的场发射特性。以钛和铪分别和纳米金刚石掺混,采用电泳法制得了阴极样品,并使用SEM和XRD对阴极样品的结构和形貌进行表征,最后进行场发射特性的测试。结果发现,掺入5 mg的钛样品的形貌更加均匀和致密,而掺入铪样品的形貌变差。同时,与未掺杂样品相比较而言,掺钛样品的场发射特性有了提高,而掺铪样品的场发射特性有所下降。掺钛样品之间的比较发现,钛掺入量不宜过多,适量的钛掺入能使得纳米金刚石阴极的场发射性能得到提高。分析表明,这是由金属钛和铪的性质决定的,影响了金刚石与基底Ti的键合反应,从而影响了掺杂纳米金刚石的场发射性能。

关键词：纳米金刚石金属 SEM XRD 场发射特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

N离子注入对金刚石膜场发射特性的影响

物理学报 2005年第3期54卷 1447-1451页

作者：李俊杰吴汉华龙北玉吕宪义胡超权金曾孙吉林大学超硬材料国家重点实验室物理学院长春130023

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sp2C—N键 .样品的场发射测试显... 详细信息

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sp2C—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18V μm下降到注入后的 4V 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：金刚石膜场发射特性离子注入 Raman谱能级表面势垒注入功函数电子隧穿

后处理工艺对钛基纳米金刚石涂层场发射特性的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

发光学报 2017年第6期38卷 747-752页

作者：杨延宁李小敏杨浩浩吴小帅张富春延安大学信息与通信工程研究所陕西延安716000

采用胶带粘贴、金相砂纸摩擦、射频氢等离子体工艺对钛基纳米金刚石涂层进行了处理,分析了它们对样品的微观表征、场发射性能、发光效果的影响。首先通过电泳法将金刚石粉末移植到金属钛片上,然后经过真空热处理、表面后处理工艺形成了... 详细信息

采用胶带粘贴、金相砂纸摩擦、射频氢等离子体工艺对钛基纳米金刚石涂层进行了处理,分析了它们对样品的微观表征、场发射性能、发光效果的影响。首先通过电泳法将金刚石粉末移植到金属钛片上,然后经过真空热处理、表面后处理工艺形成了场发射阴极涂层,最后对样品进行了微观表征、场发射特性与发光测试。结果表明,胶带处理在场强达到10 V/μm时,场发射电流密度从50μA/cm^2增j加到72μA/cm^2;金相砂纸处理在10 V/μm场强下的场发射电流由48μA/cm^2提高到82μA/cm^2;适当的氢等离子体处理有助于降低表面功函数,使得金刚石表面的悬键被氢原子饱和,在其表面形成C—H键,进一步降低了电子亲和势,从而提高了样品的场发射性能和发光均匀性。

关键词：纳米金刚石涂层后处理工艺场发射特性发光效果

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米金刚石掺混纳米氧化锌的场发射特性

光子学报 2015年第2期44卷 96-99页

作者：杨延宁张志勇闫军锋李伟霞张富春刘巧平崔红卫延安大学物理与电子信息学院延安716000 西北大学信息科学与技术学院西安710127

利用水热法制备了菊花状的氧化锌纳米棒,并进行表征,将纳米氧化锌掺入纳米金刚石中配制成电泳液,超声分散后电泳沉积到钛衬底上,再经热处理后进行场发射特性的测试.结果表明：未掺混的金刚石阴极样品的开启电场为7.3V/μm,在20V/μm的... 详细信息

利用水热法制备了菊花状的氧化锌纳米棒,并进行表征,将纳米氧化锌掺入纳米金刚石中配制成电泳液,超声分散后电泳沉积到钛衬底上,再经热处理后进行场发射特性的测试.结果表明：未掺混的金刚石阴极样品的开启电场为7.3V/μm,在20V/μm的电场下,场发射电流密度为81μA/cm2;掺混后阴极样品的场发射开启电场降低到4.7-6.0V/μm,在20V/μm电场下,场发射电流密度提高到140-158μA/cm2.原因是纳米ZnO掺入后,增强了涂层的电子输运能力、增加了有效发射体数目,提高了场增强因子β,而金刚石保证了热处理后涂层与衬底的良好键合,形成了欧姆接触,降低了场发射电流的热效应.场发射电流的稳定性随掺混ZnO量的增加而下降,要兼顾场发射电流密度及其稳定性,适量掺入ZnO可有效提高纳米金刚石的场发射性能.

关键词：表征场发射特性水热法纳米金刚石氧化锌纳米棒掺混键合

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

金刚石基底上氮化硼薄膜的场发射特性研究

高压物理学报 2008年第3期22卷 309-312页

作者：刘立华李英爱顾广瑞赵永年吉林大学超硬材料国家重点实验室吉林长春130012 吉林师范大学物理学院吉林四平136000 延边大学理工学院物理系吉林延吉133002

利用射频磁控溅射方法,在金刚石膜上沉积了氮化硼薄膜。红外光谱分析表明,氮化硼薄膜的结构为六角氮化硼。在超高真空系统中测量了样品的场发射特性,沉积在金刚石膜上的氮化硼薄膜的阈值电场为12 V/μm,最大发射电流密度为272μA/cm2。... 详细信息

利用射频磁控溅射方法,在金刚石膜上沉积了氮化硼薄膜。红外光谱分析表明,氮化硼薄膜的结构为六角氮化硼。在超高真空系统中测量了样品的场发射特性,沉积在金刚石膜上的氮化硼薄膜的阈值电场为12 V/μm,最大发射电流密度为272μA/cm2。并且沉积在金刚石膜上的氮化硼薄膜的场发射特性明显优于金刚石薄膜本身的场发射特性。这说明,氮化硼薄膜可以有效地改善金刚石膜的场发射特性。场发射Fowler-Nordheim(F-N)曲线表明,电子发射是通过遂穿表面势垒完成的。

关键词：氮化硼薄膜场发射特性磁控溅射

优化催化剂密度改善碳纳米管薄膜纯度与场发射特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

西安交通大学学报 2002年第10期36卷 1041-1044页

作者：李昕刘君华窦菊英刘卫华朱长纯西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

对涂敷有不同浓度催化剂的硅基生长出的碳纳米管薄膜的生长状况和特性进行了研究 ,并且获得了催化剂的优化浓度 .在基底上涂敷氢氧化铁溶胶从而引入催化剂颗粒 ,用低压化学气相沉积法生长出碳纳米管薄膜 .工艺表明 ,碳纳米管薄膜的生长... 详细信息

对涂敷有不同浓度催化剂的硅基生长出的碳纳米管薄膜的生长状况和特性进行了研究 ,并且获得了催化剂的优化浓度 .在基底上涂敷氢氧化铁溶胶从而引入催化剂颗粒 ,用低压化学气相沉积法生长出碳纳米管薄膜 .工艺表明 ,碳纳米管薄膜的生长状况受到催化剂密度的影响 ,当密度太高时 ,碳纳米管薄膜的尖端效应不明显 ,且杂质含量较高 ;当密度太低时 ,无法生长出均匀的碳纳米管薄膜 .扫描电镜分析和场发射特性测试表明 ,涂敷有优化浓度的催化剂生长出的碳纳米管薄膜 ,具有更明显的尖端效应 ,更高的纯度 ,阈值电压降到 95V .透射电镜观察到的碳纳米管直径为 1 0～1 0 0nm .

关键词：催化剂密度碳纳米管薄膜纯度催化剂颗粒场发射特性生长状况化学气相沉积法交端效应

用玻璃粉作粘结剂制备碳纳米管厚膜及其场发射特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

功能材料 2005年第10期36卷 1600-1602页

作者：王琪琨朱长纯朱钧西安交通大学理学院陕西西安710049 西安交通大学电子与信息工程学院陕西西安710049

研究了用涂敷法制备的碳纳米管(CNT)厚膜及其场发射特性,裂解法获得的碳纳米管与玻璃粉等混合、研磨,直接涂敷在Si基底上,经烧结后制成碳纳米管厚膜,二极结构测量的结果表明,碳纳米管厚膜有较低的开启电场(1.0～1.25V/μm),场强为5V/μm... 详细信息

研究了用涂敷法制备的碳纳米管(CNT)厚膜及其场发射特性,裂解法获得的碳纳米管与玻璃粉等混合、研磨,直接涂敷在Si基底上,经烧结后制成碳纳米管厚膜,二极结构测量的结果表明,碳纳米管厚膜有较低的开启电场(1.0～1.25V/μm),场强为5V/μm时,电流密度达到了50μA/cm2.该工艺的烧结过程应控制好,加热时间稍长会使CNT厚膜的场发射性能很快下降,时间过长会使CNT处在厚膜表面之下,无法有效发射电子.浆料中的玻璃粉比例增大时,碳纳米管阴极的场发射性能会有所降低.

关键词：碳纳米管厚膜涂敷粘结剂场发射碳纳米管场发射特性玻璃粉厚膜制备粘结剂场发射性能烧结过程加热时间

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

碳纳米管阵列的气相沉积制备及场发射特性

物理化学学报 2004年第4期20卷 409-413页

作者：张琦锋于洁宋教花张耿民张兆祥薛增泉吴锦雷北京大学电子学系北京100871

运用酞菁铁热解法气相沉积制备了碳纳米管阵列.所得碳纳米管呈多壁结构.单根碳纳米管的平均直径约为25 nm,长度约4～5μm,且具有很好的准直性.研究了碳纳米管阵列的平面场发射特性,相应的开启电压和阈值电压分别为1.28和2.3 V·μm-1,... 详细信息

运用酞菁铁热解法气相沉积制备了碳纳米管阵列.所得碳纳米管呈多壁结构.单根碳纳米管的平均直径约为25 nm,长度约4～5μm,且具有很好的准直性.研究了碳纳米管阵列的平面场发射特性,相应的开启电压和阈值电压分别为1.28和2.3 V·μm-1,表明碳纳米管具有很强的场发射能力.利用场发射显微镜观察了碳纳米管阵列的场发射像,发现碳纳米管阵列的场发射主要集中在样品薄膜的边缘部位.这是由于碳纳米管密度过大而产生的屏蔽效应所致.

关键词：碳纳米管阵列气相沉积制备场发射特性屏蔽效应