不同环境湿度对CuO纳米线生长及场发射性能的影响

首先在400℃的干燥空气(流量为500 sccm)及不同水汽流量(500、1500、3000、4000 sccm)等条件下分别热氧化铜片获得了系列垂直生长的氧化铜纳米线,随后,采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)研究了不同条件下所制备的氧化铜纳米线形貌、结构等性能,并进一步研究了其场发射性能。研究结果表明:水汽对氧化铜纳米线的密度及场发射性能影响较大,在500 sccm空气流量条件下,通入水汽(500 sccm)条件与未通入水汽条件生长得到的氧化铜纳米线相比,其密度明显增大,场发射性能提升,其开启场强约为3.7 V/μm,明显低于干燥空气中生长氧化铜纳米线的开启场强(6.5 V/μm);此外,制备得到的氧化铜纳米线的场发射性能随着通入水汽量增大出现先升高后降低的趋势,并且,在通入水汽流量为3000 sccm时,获得最佳的氧化铜纳米线场发射性能,其开启场强低至1.4 V/μm。

退火温度对AZO薄膜场发射性能的影响

以纯度为99.95%、Al2O3为2wt.%的ZnO-Al2O3金属氧化物为溅射靶材,采用射频(RF)磁控溅射的方法,在玻璃衬底上制备Al掺杂ZnO(AZO)薄膜,研究其场发射特性和导电性能,并分析了不同的退火温度对AZO薄膜的形貌、导电及场发射性能的影响。采用原子力显微镜(AFM)及X射线衍射(XRD)对AZO薄膜表面形貌与结晶特性进行测试的结果表明,随着退火温度的升高,AZO薄膜的表面粗糙度随之增大,AZO薄膜的结晶度变好;场发射性能研究的结果表明,AZO薄膜的开启电场随着退火温度增加呈先减小后增大的趋势,当退火温度为300℃时,AZO薄膜样品粗糙度最大,场发射性能最好,开启场强为2.8V/μm,发光均匀性较好,亮度达到650cd/m2,导电性能最好,电阻率为5.42×10-4Ω·cm。

阳极氧化TiO_2纳米管阵列的制备及场发射性能

采用阳极氧化法以HF水溶液为电解液制备二氧化钛(TiO2)纳米管阵列,用场致发射扫描电子显微镜和X射线光电子能谱对纳米管阵列的表面形貌、断面结构及元素组成进行表征,并使用场发射测试系统测试其场发射性能,研究了HF水溶液的pH值对TiO2纳米管阵列形貌(管径及管长)的影响。结果表明:调节电解液的pH值可改变TiO2纳米管阵列的形貌,从而提高其场发射性能。当电解液pH值为2.0时TiO2纳米管阵列的场发射开启场强降为2.52 V/μm,且具有较好的电流稳定性。

磁场辅助热处理金属化碳纳米管场发射性能

利用化学镀方法对多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWNTs)表面金属化镀镍(MWNTs/Ni),采用丝网印刷制备MWNTs/Ni场发射阴极,并在磁场辅助下热处理所得阴极,研究磁场辅助热处理对MWNTs/Ni阴极的场发射性能的影响,经300mT磁场辅助热处理的MWNTs/Ni的场发射阴极开启场强约为0.80V·μm^(-1),场增强因子β约为16068,对单根MWNTs/Ni在磁场中的受力情况进行建模分析,实验结果表明:磁场辅助热处理有助于提高MWNTs/Ni在阴极表面的直立分布,提高了MWNTs/Ni的场发射性能。