硅納米孔柱陣列及其金-銅復(fù)合體系的制備、結(jié)構(gòu)與場發(fā)射特性.pdf

1、鄭州大學(xué)博士學(xué)位論文硅納米孔柱陣列及其金銅復(fù)合體系的制備、結(jié)構(gòu)與場發(fā)射特性姓名：富笑男申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：凝聚態(tài)物理指導(dǎo)教師：李新建20060106鄭州大學(xué)博士學(xué)位摘要摘要納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。4研究了SiNPA和A“SiNPA的場致發(fā)射性能。分別測試了Si—NPA和A“SijNPA場致發(fā)射性能。測試結(jié)果顯示：Si_NP：A的開啟電場為～148V／um；在5V，pm的外加電場下，其發(fā)射電流密度為286p～cIn2；在外加電場44V／nm時，

2、其電流浮動率為13％。si悄PA發(fā)射性能增強的原因是由于其獨特的表面形貌和結(jié)構(gòu)所致。但是由于硅的導(dǎo)熱性能不好使它在高場下的發(fā)射穩(wěn)定性較差。為了改善SiNPA的場發(fā)射性能，在其上沉積金。得到的A“Si—NPA的場發(fā)射性能優(yōu)良。尤其是存發(fā)射的穩(wěn)定性方面有很大的提高。此外，我們還研究了A1l／siM’A的場發(fā)射機制。研究表明，在低場區(qū)，Al】／SiNP：A主要以硅納米微晶為發(fā)射體；而在高場區(qū)，A“SiNPA的主要發(fā)射體為金納米微晶。這也正是A

3、“SiNP：A場發(fā)射穩(wěn)定性增強的原因。5以siNPA襯底，采用浸漬技術(shù)制各出一種自支撐的金納米薄膜。實驗表明，金納米薄膜的制各過程是一個自終止過程。當Si_NPA被耗盡后，浸漬溶液中Au3的還原反應(yīng)將自行終止；同時，所形成的金納米薄膜自動與襯底脫離并成為一種自支撐薄膜。薄膜的形成機理被歸因于siNPA所具有的高的表面活性和還原性。測試結(jié)果顯示，如此制備的金納米薄膜具有很強的氮吸附和氮儲存能力。這一特性有可能在氣體傳感器、空氣分離和氮純化