氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究

运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优.     

氮气对碳纳米管生长的影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),以C2H2、H2和N2为反应气体,制备出碳纳米管薄膜.并利用扫描电镜对其进行表征.结果表明,氮气流量对碳纳米管薄膜的生长起着重要作用,当氮气流量为10sccm时,能获得定向性良好、分布均匀、密度适中的碳纳米管.     

PECVD技术制备碳纳米管的研究

碳纳米管的制备方法有电弧法、激光蒸发法、化学气相沉积法(CVD法)、火焰法、水热法和模板法等.主要介绍了等离子体化学气相沉积法制备碳纳米管,并对此方法制备的碳纳米管形貌进行了表征,最终优化出最佳的实验工艺.     

碳纳米管的表征手段研究

碳纳米管可以近似看作由石墨的碳原子层卷曲而成的无缝、中空的管体.各种方法制备出来的碳纳米管在形态、用途等方面都不同.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和激光拉曼光谱各种表征手段对碳纳米管的形态、结构等进行观察和分析.     

压强对PECVD制备碳纳米管的影响

采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),以C2H2、H2和N2为反应气体,在镀Ni催化剂的Si基底上成功制备出多壁碳纳米管薄膜.并通过扫描电镜拍摄其表征,系统、深入地研究了沉积压强对碳管形貌的影响.结果表明:沉积压强对催化剂的刻蚀和碳纳米管薄膜的形成起着重要作用,获得定向性良好、分布均匀、密度适中的碳纳米管的最佳沉积压强是300 Pa.