高sp3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ｓｐ＾３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／ｃｍ＾２。在发射电流为５０μＡ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     

Zn离子注入对多壁碳纳米管结构和场发射性能的影响

利用MEVVA离子源在多壁碳纳米管阵列中注入Zn元素,实现多壁碳纳米管阵列的Zn离子掺杂,分析Zn离子注入对多壁碳纳米管结构和场发射性能的影响.研究发现：Zn离子注入会使多壁碳纳米管顶端产生结构损伤,由多层石墨结构的碳纳米管转变为无定形碳纳米线,Zn与C形成C：Zn固溶复合结构.较低注入剂量下形成的C：Zn复合结构使有效功函数降低,场电子发射的开启电场和阈值电场分别由0.80和1.31V/μm降低到0.66和1.04V/μm,提高了多壁碳纳米管阵列的场发射性能.大注入剂量造成的严重结构损伤会降低场增强因子,使场发射性能下降.     

基于碳纳米管薄膜的吸附式气体传感器的研究

研究了低温低压化学气相沉积(LPCVD)法生长的多壁碳纳米管薄膜对气体的敏感性. 结果表明纯的多壁碳纳米管薄膜对气体没有明显的气敏特性, 而碳纳米管-二氧化硅复合薄膜表现出对甲烷、氢气和乙炔的敏感性. LPCVD法生长的多壁碳纳米管-二氧化硅复合薄膜由于Schottky结的形成而具有电容性, 被测气体在多壁碳纳米管表面发生化学吸附, 从而调节Schottky结处存在的空间放电区域而导致介电常数改变是其对气体敏感的主要原因.