高sp^3键含量无氢非晶金刚石薄膜——出色的电子场发射材料

采用真空磁过滤弧沉积的方法 ,制备了高sp3 键含量 ( >90 % )的无氢非晶金刚石薄膜 .研究表明 ,金刚石薄膜具有优异的电子场发射性能 .在电场强度为5V/μm时 ,可产生 5 .4μA的发射电流 .在一定的电场下 ,电流密度可达到几个mA/cm2 .在发射电流为 5 0 μA的情况下 ,薄膜连续工作数天 ,电流的偏差不超过5 % ,表现出电子发射的稳定性 .同时还观察到了大面积的电子发射现象 .由于薄膜微观表面非常平整 ,所以不存在场增强几何因子的作用 ,利用F N理论可计算得到其表面功函数不大于 0 .0 5eV .由于其非晶组织的均匀性 ,使其表面各个部位具有较为一致的功函数 ,因而造成薄膜均匀、稳定的电子发射 .