项目简介
项目名称
纳米碳管场发射特性和机理的研究
项目批准号
60171025
学科分类
F010705
信息科学部
_电子学与信息系统
_水域通信
资助类型
信息科学
负责人
张耿民
依托单位
北京大学
批准年份
2001
起止时间
200201-200412
批准金额
20.00万元
摘要
利用高温裂解法，以酞菁铁为原料制备出多壁碳纳米管阵列并测量了其场发射特性。在不同的基底上，其开启场强分别为1.9V/μm和3.4V/μm。非定向阵列比定向阵列有更好的发射均匀性。搀杂氧化铁可以将开启场强降至1V/μm。用荷电的纳米管模拟场发射针尖并建立了理论模型。计算了场发射电流，证明在十几伏的低电压下即可从单根碳纳米管获得100nA量级的发射电流。利用场发射显微镜和四极质谱计研究了吸附气体对碳纳米管性能的影响。从实验上发现场发射电流不稳定与水分子的吸附密切相关。理论和实验结果都显示氧分子的吸附使逸出功增加从而降低发射电流。制备了金和氧化锌纳米线并研究了它们的场发射特性。在玻璃的软化点（500 C）以下用热蒸发法制备了氧化锌纳米线阵列。测得开启场强为3.0V/μm并发现其具有较好的发射均匀性，说明氧化锌纳米线在未来的场发射显示器中有着巨大的应用潜力。用有限元法模拟了空间电荷效应在纳米线场发射特性曲线（I-V曲线）中的作用。在特定的参数下，空间电荷起作用的阈值场强为6.8V/nm，证明空间电荷是可能导致在强场下实验曲线对FN直线的偏离的原因之一。
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