納米體系中場發(fā)射的結(jié)構效應.pdf

1、本論文針對既具有重要應用價值，又具有基礎理論研究意義的納米體系下半導體薄膜的場發(fā)射性能，以及相應體系中的結(jié)構效應做了較為系統(tǒng)和深入的理論研究。其目的一方面在于揭示已知量子結(jié)構中的新效應，研究場發(fā)射的物理機制和規(guī)律，另一方面希望為基于這些量子結(jié)構的器件設計提供物理模型和理論依據(jù)。 1．研究了納米晶粒尺寸對寬帶隙半導體薄膜場發(fā)射性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米晶粒對場發(fā)射性能的影響，存在一個臨界尺寸，當晶粒尺寸小于臨界尺寸時，才存在明顯

2、的尺寸效應，即隨著晶粒尺寸的減小，禁帶寬度變大，從而導致負電子親和勢的出現(xiàn)，使得電子更容易逸出，從而提高了場發(fā)射的電流密度，降低了場發(fā)射的開啟場強。 2．研究了單層納米寬帶隙半導體薄膜結(jié)構的場發(fā)射特性。通過綜合考慮電子對勢壘的隧穿效應及電子在輸運過程中的散射效應，建立了較為全面的薄膜場發(fā)射的理論模型。結(jié)果表明對于單層半導體薄膜的場發(fā)射，存在明顯的厚度效應，即對于某一種半導體薄膜材料，僅當膜厚在某一適當范圍之內(nèi)時，其場發(fā)射性能才能