掺氮碳纳米管阵列的制备及其场发射特性

使用结构简单的单温炉设备,以二茂铁为碳源与催化剂,三聚氰胺为氮源在硅基底制备出了碳纳米管阵列。所得的碳纳米管为多壁结构,单根碳纳米管的平均直径为50nm,长度为15μm,有着很好的定向性。透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子谱(XPS)分析表明所得的碳纳米管是氮掺杂的。利用场发射显微镜研究了掺氮碳纳米管阵列的平面场发射特性,相应的开启场强为1.60V/μm,场发射图像表明了其有较高的场发射点密度。     

用扫描电容显微镜(SCM)研究金基底上的铝纳米粒子

对升高模式扫描电容显微镜(LM-SCM)进行了理论分析,发现在小振幅近似下针尖的振幅直接正比于样品表面电容的梯度分布。利用升高模式扫描电容显微镜(LM-SCM)研究了金基底上铝纳米粒子的形貌和表面电容,分析了电容像的衬度与针尖的提升高度之间关系,并在实验中得到了验证。     

一维ZnO/MgF2光子晶体带隙的仿真研究

利用光学传输矩阵理论对一维ZnO/MgF₂光子晶体的光子带隙进行了研究。文中给出了一个由ZnO和MgF₂组成的一维光子晶体模型,并在此基础上详细讨论了光子晶体的周期数,对光子带隙的形状及震荡频率的影响,以及薄膜的厚度对光子带隙的带隙宽度、中心波长等的影响。讨论了在保持光子带隙的中心波长不变的情况下,通过改变两种薄膜的厚度使得带隙宽度达到最大值的条件,并且从物理机制上给出了相应的解释。当两种薄膜的折射率和厚度的乘积相等时,所获得的光子带隙最大,当这个乘积等于93 nm时,所获得的光子带隙的中心波长在385.05 nm处,带隙宽度为138.7 nm。     

场效应纳电子晶体管的构造和电学特性测量

研究了场效应纳电子晶体管构造过程中金属电极的结构设计,源-漏电极高度、SiO₂绝缘层厚度以及金属电极选材等因素对器件性能有关键的影响。在此基础上测量了单壁碳纳米管束的场效应行为,构造成功基于单壁碳纳米管束的场效应晶体管。     

内场助结构Ag-O-Cs光电发射薄膜真空制备研究

通过掩膜预处理和挡板转移技术的配合,利用真空沉积方法首次制备了内场助结构Ag-O-Cs 光电发射薄膜。Ag-O-Cs薄膜内场助光电发射特性测试结果表明,该方法能够有效地实现Ag-O-Cs 薄膜体内电场的加载与表面电极的引出,薄膜光电灵敏度随内场偏压的增大而上升。Ag-O-Cs 薄膜在内场作用下的光电发射增强现象与薄膜体内能带结构变化、低能电子参与光电发射等物理机制有关。