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金刚石的表面修饰与场发射特性

专 业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 金刚石 表面修饰 场发射
分类号: O57  TN304.18
形 态: 共 48 页 约 31,440 个字 约 1.504 M内容
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内容摘要


本文研究了外延法生长金刚石薄膜和包银金刚石颗粒的场发射特性。

目的在于探索金刚石的场发射机制。

实验中外延金刚石薄膜采用热丝CVD法生长,生长于事先电泳沉积在硅衬底的金刚石微粒上。

场发射测试结果表明,金刚石薄膜的阈值电场为1.8V/μm,场发射测试过程真空度为10~-4Pa。

包银金刚石颗粒的制取采用化学还原法。

利用葡萄糖的还原性将银盐中的银还原出来,在超声的条件下,还原出的银将包覆在分散于溶液中的金刚石颗粒上。

然后用电泳法将制好包银金刚石颗粒沉积于ITO玻璃上。

经过场发射测试,包银金刚石的阈值电场为5 V/μm,场发射测试过程真空度为10-4Pa。

实验中通过SEM、XRD和Raman等测试手段,对样品的成分、结构做出分析。

根据实验数据和样品的成分、结构分析,对金刚石场发射特点和场发射机制作出尝试性的理论探讨。

从实验数据上看,电泳金刚石的场发射效果不十分理想,但经过外延生长和包银处理后,场发射特性得到了明显的改善,这说明金刚石表面修饰对金刚石场发射有重要意义..……

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目录
引言
第一章 场发射的发展以及金刚石场发射的介绍
1.1 真空微电子学和场发射的应用现状
1.2 常见冷阴极材料
1.3 金刚石作为冷阴极材料的优势
1.3.1 金刚石薄膜的生长
1.3.2 金刚石的主要性质
1.3.3 金刚石薄膜作为场发射阴极的几个方面优势
第二章 场发射理论及金刚石场发射模型
2.1 场发射基本原理
2.2 金刚石场发射模型
2.2.1 表面模型
2.2.2 导电通道模型
2.2.3 缺陷模型
2.2.4 其他模型
第三章 金刚石薄膜的制备
3.1 有机溶剂分散体系的电泳
3.1.1 胶体的制备
3.1.2 溶胶粒子表面上电荷的来源
3.1.3 胶体粒子在电场下的运动
3.2 镀银原理
3.3 外延生长金刚石薄膜的制备
3.4 包银金刚石颗粒的制备
第四章 金刚石薄膜的分析及场发射特性测试
4.1 金刚石薄膜成分、结构等的主要分析手段
4.1.1 扫描电子显微镜
4.1.2 拉曼光谱
4.1.3 X 射线衍射
4.2 场发射测试系统
4.3 电泳金刚石的分析及场发射特性测试
4.4 外延生长金刚石薄膜的分析及场发射特性测试
4.5 包银金刚石薄膜的分析及场发射特性测试
总结
参考文献

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中图分类: > O57 > 数理科学和化学 > 原子核物理学、高能物理学
其他分类: > TN304.18 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 一般性问题 > 材料

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