导读:本文包含了场致电子发射论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:纳米,阵列,电场,电子,石墨,硫化铜,栅极。
场致电子发射论文文献综述
李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤[1]（2019）在《场致发射电子源的应用及其研究进展》一文中研究指出由于具有低温、电子瞬间发射等优势,场致发射电子源在X射线管、负氢离子源、显示器件等领域都具有应用潜力。本文首先介绍了场致发射的几种应用;比较分析了不同场致发射电子源及其特点;最后结合实验研究工作,分析了类金刚石膜作为场致发射阴极材料的可行性。分析可知:Spindt加工困难且易于损坏;碳纳米管以其独特的结构成为目前研究最热的材料;类金刚石膜易于合成、成份可调节,它兼具的金刚石和石墨的优点使其成为一种潜在的理想场致发射阴极材料。(本文来源于《真空》期刊2019年03期）
陈毅聪,宋晓萌,李志兵,佘峻聪,邓少芝[2]（2018）在《氧化锌纳米线的场致热电子发射机理研究》一文中研究指出氧化锌纳米线在大面积冷阴极电子源阵列中有重要应用前景。深入理解其场发射机理是进一步提高器件性能的关键。本工作在考虑有限的电场渗透深度的情况下,提出了半导体的场致热电子发射模型。以氧化锌纳米线作为例子,在理论上预测了其发射电流与载流子浓度和晶格温度的关系。计算结果表明当电场较低时,其场致热电子发射电流随载流子浓度增加反而降低,而变温的FN曲线则在低电场区呈现发散现象。通过氨等离子处理以及原位测试单根纳米线电学和场发射特性的方法,在实验上观察到了对应现象。研究结果对于推动氧化锌纳米线及其它半导体冷阴极电子源的应用具有重要意义。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
和茹梅[3]（2018）在《阳极氧化法可控制备硫化铜叁维纳米结构薄膜及其场致电子发射性能研究》一文中研究指出相较于常见的金属氧化物场发射体材料(如:氧化锌、氧化铁以及氧化铜等)多晶硫化铜作为一种窄带隙(1.1-2.74 eV),电子传输特性较好的半导体材料,拥有较低的功函数。应该是一类很有前途的场发射体候选材料。当然,场发射体的形貌结构对场致电子发射亦至关重要。基于这两点想法,本学位论文依据场致电子发射基础理论,在前人相关工作的基础之上,以“阳极氧化法可控制备硫化铜叁维纳米结构薄膜及其场致电子发射性能”为题,系统总结了作者攻读硕士学位期间的研究工作。本论文尝试采用阳极氧化法,设计、制备有利于增强场致电子发射的多晶硫化铜叁维纳米结构薄膜,并分别研究了阳极氧化时间与阳极氧化电流对其形貌结构调控及场发射性能的影响。本论文着重述及以下两个方面的研究内容和结果:1)探究了不同的阳极氧化时间,对硫化铜叁维纳米片阵列膜形貌结构演化的调控规律,成功地一步合成益于场电子发射的叁维纳米片阵列膜。选择最佳的阳极氧化时间,可使其场致电子发射特性显着改善,开启电场由11.84 V/μm降低至2.84 V/μm。分析认为,最佳的氧化时间制备的纳米片拥有较为锐利的边缘,分布均一,发射位点分布适宜。其场发射性能增强的原因为随着阳极氧化时间的调节,硫化铜叁维纳米片形貌发生显着变化,使得场发射的发射为电密度,局域场随着氧化时间的调整得以优化。2)探究了阳极氧化电流,对硫化铜叁维纳米结构形貌演化的调控规律,成功地一步制备出硫化铜叁维纳米片/纳米带复合结构薄膜。选择最佳的阳极氧化电流,可使硫化铜纳米片/纳米带复合结构的开启场由9.77 V/μm降低至1.90V/μm。相较于叁维纳米片结构,叁维纳米片/纳米带复合结构发射位点密度更大且受场屏蔽效应的影响较小。本文的研究结果表明,这种新颖的硫化铜叁维纳米结构薄膜的场致电子发射开启电场较低,电流密度较大,热稳定性好,在真空微纳米电子器件领域有良好的应用前景。(本文来源于《西北师范大学》期刊2018-05-01）
谢培[4]（2018）在《硒化物及其石墨烯纳米复合材料的可控制备、场致电子发射和光电性能检测》一文中研究指出近年来,半导体硒化物纳米材料由于它自身独特的物理和化学性质,使得它已经成为太阳能电池、光电探测器、场效应晶体管等领域的研究热点,尤其是在场致电子发射器件和光电器件中的研究和应用越来越热门。因此研究和发展更为简单的、绿色的以及普适的合成体系来制备出性能优越的硒化物半导体纳米材料,并对其在尺寸、形貌以及组成上实现有效调控,对于进一步研究硒化物半导体材料的新性质及其相关应用具有非常重要的意义。在此基础之上,人们将石墨烯比表面积大、电子迁移率高、导电性能良好等特点与硒化物半导体纳米材料的优点相结合,把不同的硒化物纳米材料组装或复合到石墨烯上,进一步拓宽了硒化物/石墨烯复合材料的应用范围。这些纳米电子材料己在光电转换器件、能量存储器件、传感器、光催化、场致电子发射器件等应用领域展现了广阔的前景。本论文选取ZnSe、CdSe、Cu_(2-x)Se叁种金属硒化物纳米材料为研究对象,采用简单的一步水热法制备出了ZnSe纳米墙、CdSe纳米草/氧化石墨烯纳米复合材料、CdSe纳米球/氧化石墨烯纳米复合材料以及Cu_(2-x)Se纳米草/氧化石墨烯纳米复合材料。并且研究了不同形貌的ZnSe纳米墙、生长在氧化石墨烯基底上的不同形貌的CdSe纳米草以及生长在氧化石墨烯基底上的不同形貌的Cu_(2-x)Se纳米草的场致电子发射性能,同时还对生长在氧化石墨烯基底上不同形貌的CdSe纳米球的光电性能进行了研究。这些研究结果为硒化物纳米材料及硒化物/石墨烯复合材料的可控制备、物理化学性能的研究以及在光电器件、真空微电子器件、太阳能电池、光催化等领域的应用奠定了坚实的基础。本论文主要研究内容与结果如下:(1)采用水热合成的方法(温度为180°C,时间为12 h)在Zn板上成功地制备了ZnSe纳米墙。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),能量色散X射线分析(EDS),X射线光电子能谱分析(XPS)和拉曼光谱(Raman)分别分析了ZnSe纳米墙的形貌、结构以及化学成分组成。通过实验发现,水合肼(N_2H_4·H_2O)的浓度对ZnSe纳米墙的结构和形貌有着重要的影响。XRD的分析结果表明所有的ZnSe纳米墙的相结构均为立方闪锌矿结构。具有规则形貌的ZnSe纳米墙能够很大程度地提高其场致电子发射性能,其具有较低的开启电场(1.51 Vμm~(-1))和较大的增强因子(4797),此外,对ZnSe纳米墙的生长机理也进行了研究和讨论。ZnSe纳米墙可控的制备方法和良好的场致电子发射性能,意味着它在新型纳米光电器件的制备和应用方面有很大的潜在研究价值。(2)我们在温度为220°C,反应时间为12小时的条件下通过水热法成功地在氧化石墨烯(GO)基底上制备了四种不同形貌的硒化镉(CdSe)纳米电子材料。CdSe纳米草/氧化石墨烯复合材料的形态、结构、化学成分和光电性质通过XRD、SEM、TEM、EDS、XPS、拉曼光谱和荧光光谱进行表征。通过添加不同量的EDTA,我们发现EDTA/Cd~(2+)的摩尔比对于在氧化石墨烯基底上生长的CdSe纳米草有重大的影响。XRD测试结果表明所有的CdSe纳米草都生长在了氧化石墨烯上,并且这几种CdSe纳米材料的相结构都是闪锌矿结构。室温下的光致发光(PL)光谱测试表明,使用不同激发波长的光激发样品时,所有的样品都发出红光。拉曼光谱,EDS和XPS测试结果表明CdSe纳米草是生长在氧化石墨烯基底上的。场致电子发射性能测试结果表明,生长在氧化石墨烯基底上具有棒状形貌的CdSe纳米草有最优异的场致电子发射性能。这种棒状结构的CdSe纳米草与其他形貌的CdSe相比,有更低的开启电场(4.14 Vμm~(-1))和更大的场增强因子(3315)。(3)在100°C下,通过简单的水热法反应10小时,以氧化石墨烯(GO)为衬底,可控地生长出了形貌不同的Cu_(2-x)Se纳米草。采用XRD,EDS,SEM和Raman光谱等技术对Cu_(2-x)Se纳米草/氧化石墨烯纳米复合材料的形貌、结构以及化学元素组成进行了表征和分析。实验发现水合肼(N_2H_4·H_2O)的浓度是可控合成Cu_(2-x)Se纳米草的关键性参数。XRD结果分析表明,在氧化石墨烯衬底上可控制备的不同形貌的Cu_(2-x)Se纳米草都具有立方相结构。EDS和Raman光谱结果表明,Cu_(2-x)Se纳米草生长在了氧化石墨烯衬底上。本文针对Cu_(2-x)Se纳米草/氧化石墨烯纳米复合材料的场致电子发射特性进行了深入研究。通过对比生长在氧化石墨烯上不同尺寸和形貌的Cu_(2-x)Se纳米草对场致电子发射性能的影响,我们发现长径比大和发射点密度适中的Cu_(2-x)Se纳米草具有最佳的场致电子发射性能,这也表明了这种Cu_(2-x)Se纳米草/氧化石墨烯纳米复合材料在真空微电子工业中具有广阔的应用前景。(4)以硝酸镉(Cd(NO_3)_2·4H_2O)和硒粉(Se)为初始反应物,采用简单的水热法,在石墨烯上可控地合成了不同形貌的CdSe纳米材料。采用XRD,EDS,SEM,Raman光谱和UV-vis吸收光谱对CdSe纳米球/氧化石墨烯纳米复合物样品进行了光电性能的深入研究。我们发现不同摩尔比的EDTA/Cd~(2+)对于生长在氧化石墨烯片上的CdSe纳米球微观形貌的变化至关重要。XRD结果表明在氧化石墨烯衬底上所合成的CdSe纳米球其相结构均为闪锌矿结构。EDS,SEM和Raman光谱的测试结果表明CdSe纳米球确实是在氧化石墨烯衬底上生长的。此外,UV-vis吸收光谱结果表明CdSe纳米球/氧化石墨烯纳米复合材料能够将吸收光谱范围扩展到可见光区域,因此可以用于制作光电器件。同时实验将这几种纳米复合材料应用于光催化降解罗丹明溶液,而且进行了光催化性能测试。实验结果表明:生长在氧化石墨烯片上海胆状的Cd Se纳米球有优异的光催化活性。此外,我们还对Cd Se纳米球/氧化石墨烯纳米复合材料的光催化机制进行了讨论。(本文来源于《东华大学》期刊2018-04-01）
苏小峰[5]（2017）在《ZnO、CuO纳米阵列结构及其场致电子发射改性研究》一文中研究指出由于冷阴极场致电子发射在室温下无需加热、功耗低、无预热延迟、可高度集成化,在适当的外加电场中,就可以发射很大的电流,因此场致电子发射研究一直是当前国内外微纳电子科学与技术的前沿热点。根据“Fowler-Nordheim”场发射理论,材料的场发射性能主要依赖于它的功函数和场增强因子。材料的功函数越低,其场发射效率就越高。其次,场增强因子是局域电场和外加电场的比值,它和场发射体的形貌息息相关。不言而喻,近年来,低功函数、几何形貌可调且性能稳定的金属氧化物纳米结构材料的制备及其场发射改性研究将会成为纳米结构材料物性与器件应用的重要课题。而ZnO及CuO纳米阵列结构具有较低的功函数、抗氧化能力强、耐高温、形貌结构易可控、制备工艺简便等优点,成为潜在的场致电子发射体候选材料。但在目前研究中,仍须进一步降低发射体的开启(或阈值)电场、提高其发射电流密度。本学位论文在综述和分析已有工作的基础上提出了如何进一步降低金属氧化物场发射体开启(或阈值)电场、提高其发射电流密度的思路和途径,并以“ZnO、CuO纳米阵列结构及其场致电子发射改性研究”为课题系统总结了作者攻读硕士学位期间的研究工作,主要涉及以下两个方面的研究内容和成果:1.首先,采用低成本的一步水热法在Zn衬底上成功制备出大面积顶端尖锐且垂直生长的ZnO纳米棒阵列。该工艺无需任何表面活性剂、模板或预制晶种层。然后,将带有ZnO纳米棒的Zn箔在NaBH_4溶液中进行二次水热还原处理,以这种简便可控的方法制备欠氧态的ZnO纳米棒阵列结构。这种液相还原方法与其他方法相比,具有实验设备要求低,工艺流程简单,安全性高等优点。更重要的是,通过调整还原过程的温度可以有效地控制掺杂氧空位的浓度,最终实现对ZnO纳米棒能带结构可控剪裁的目的。最后,研究了欠氧态Zn O纳米棒阵列的场发射性能,实验结果证明,氧空位的存在可以显着提高ZnO纳米棒的场致发射性能,并且当液相还原温度为90℃时,使其具有最低的开启电场(0.67 V/μm)和最大的场增强因子(64601)。2.采用简便的低温溶剂热法,在Cu基底上制备了密度均匀且垂直生长的CuO纳米片,之后通过旋涂技术,将GO薄膜覆盖在CuO纳米片顶端,在GO薄膜表面形成了大量的GO尖锐凸起。由于GO的存在,导致这种复合结构相比于单纯的CuO纳米,具有更好的导电性能。大量有效的场发射位点,极大地提高了GO/CuO复合结构的场发射性能,不但具有更低的开启电场(1.7 V/μm)和更大的场增强因子(2880),且重复可现性和长期稳定性也比较好。(本文来源于《西北师范大学》期刊2017-05-01）
左应红,朱金辉[6]（2017）在《热场致电子发射阴极表面电场瞬态响应特性模拟》一文中研究指出为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。(本文来源于《现代应用物理》期刊2017年01期）
邓林,赵艳芳,张立强[7]（2017）在《石墨烯-C_(60)复合结构场致电子发射机制研究》一文中研究指出为设计新型场发射器件,构建了石墨烯-C_(60)复合结构来探索其电子结构和场发射特性,采用第一性原理方法研究其结构稳定性、轨道能级、局域电子态分布、功函数和离化能、电荷布局分析。研究发现,带隙的减小和局域电子态分布的变化表明,复合物的场发射特性得到了明显改善。随电场强度的增加,Mulliken,Hirshfeld和ESP电荷的有效移动及离化能和功函数的减小,进一步表明复合结构场发射性能的提升。(本文来源于《电子科技》期刊2017年01期）
廖爱珍[8]（2016）在《几种过渡金属氧化物纳米阵列结构的制备及其场致电子发射性能研究》一文中研究指出场发射真空微纳电子器件诸多优势的发挥,取决于冷阴极的开启(或阈值)电场、发射电流密度、电子发射稳定性、寿命长以及成本等综合性能。过渡金属氧化物具有优异的物理、化学性能,如抗氧化、耐高温、形貌结构可调、易掺杂改性、制备工艺简便以及成本低廉等优点,是一类很有发展前景的场致电子发射冷阴极材料。而当前研究须克服的难题是要大幅度降低发射体的开启(或阈值)电场、提高其发射电流密度。本学位论文在综述和分析已有工作的基础上提出了解决上述难题的新思路和新途径,并以“几种过渡金属氧化物纳米阵列结构的制备及其场致电子发射性能研究”为课题系统总结了作者攻读硕士学位期间的研究工作。主要涉及以下几个方面的研究内容和成果:1.采用水热法,在低温条件下制备了垂直的单晶超薄CuO纳米片。通过优化反应时间和生长温度来调控CuO纳米片的厚度、大小和密度,以增大样品的场增强因子和优化场发射态密度,使其场发射性能得到显着的改善。尤其在最佳生长温度(90 ℃)和反应时间(100 min)条件下制备的超薄CuO纳米片获得了最低的开启电场(2.19 V/μm)和最大的电流密度(4.5 m A/cm2),且表现出良好的场发射稳定性。在深入分析实验结果的基础上,提出了超薄CuO纳米片一种可能的生长机理。2.首次提出通过不同环境退火工艺改善TiO_2纳米管阵列场发射性能的方法。系统地比较研究了分别在空气、真空、氩气和氢气环境中退火处理的样品,发现在氢气环境中退火的样品具有最优的开启电场(2.44 V/μm)和场电子发射稳定性。分析认为,其改善的原因主要归于不同退火环境中处理的TiO_2纳米管阵列样品其晶格中引入的氧空位浓度不同,氧空位充当电子施主,大幅度增加了TiO_2纳米管阵列中的电子浓度,从而抬高了费米能级,从而降低样品的等效功函数。3.提出了一种制备欠氧态α-Fe_2O_3纳米棒阵列的简便方法,并通过改变退火温度(300-550°C)来调控引入晶体中的氧空位浓度。研究表明,氧空位浓度随着温度的升高而增加,尤其在氩气550°C中退火处理的α-Fe_2O_3纳米棒阵列实现了低达1.45 V/μm的开启电场,及高达3.37 m A/cm2的发射电流密度在外加电场4.86 V/μm时。分析认为,场发射特性的显着改善归因于α-Fe_2O_3纳米棒阵列中引入大量的氧空位,形成杂质施主能级,抬高了样品的费米能级,从而降低了材料的有效功函数,并大幅提高其电导率,有益于电子的输运与发射。(本文来源于《西北师范大学》期刊2016-05-01）
张永爱,褚子航,郑泳,周雄图,郭太良[9]（2015）在《平栅极氧化锌场致发射电子源的制备及性能研究》一文中研究指出采用传统的光刻技术制备平栅极场致发射阴极阵列,利用水热法原位合成ZnO发射源,并组装成平栅极ZnO场致发射电子源;利用光学显微镜、SEM和XRD表征其微观结构,分析ZnO发射源的生长机制,并结合场发射测试系统研究其发射特性。结果表明,ZnO发射源是平均直径为300nm的六方纤锌矿氧化锌纳米棒,且沉积在平栅极场致发射阴极阵列的阴极电极表面。场发射测试表明,平栅极ZnO场致发射电子源的发射特性完全由栅极控制。当阳极电压为2000V,器件的开启电压为150V;当栅极电压为275V时,发射电流可达345μA;在栅极电压为260V时,器件的发射电流波动范围为±5.5%左右,发光亮度高达750cd/m~2,表明该器件具有较好的场发射特性。(本文来源于《功能材料》期刊2015年23期）
汪为民,王强,邱传凯,陈泽祥,范斌[10]（2015）在《MEMS静电驱动器的场致电子发射效应研究》一文中研究指出为研究MEMS静电驱动器的场电子发射效应,设计并加工了排斥驱动器和平行板驱动器两种不同结构的静电驱动器,实验测试了电极间漏电流随驱动电压的变化关系,验证了其满足场发射效应的FN理论公式,从而首次观察到静电排斥驱动器的场致电子发射效应。根据测试结果计算得到了所设计的两种MEMS静电驱动器的名义发射面积和场增强因子。由于器件自身的结构设计特征,平行板驱动器相对于排斥驱动器具有更大的名义发射面积和更小的场增强因子。(本文来源于《半导体光电》期刊2015年06期）
场致电子发射论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
氧化锌纳米线在大面积冷阴极电子源阵列中有重要应用前景。深入理解其场发射机理是进一步提高器件性能的关键。本工作在考虑有限的电场渗透深度的情况下,提出了半导体的场致热电子发射模型。以氧化锌纳米线作为例子,在理论上预测了其发射电流与载流子浓度和晶格温度的关系。计算结果表明当电场较低时,其场致热电子发射电流随载流子浓度增加反而降低,而变温的FN曲线则在低电场区呈现发散现象。通过氨等离子处理以及原位测试单根纳米线电学和场发射特性的方法,在实验上观察到了对应现象。研究结果对于推动氧化锌纳米线及其它半导体冷阴极电子源的应用具有重要意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
场致电子发射论文参考文献
[1].李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤.场致发射电子源的应用及其研究进展[J].真空.2019
[2].陈毅聪,宋晓萌,李志兵,佘峻聪,邓少芝.氧化锌纳米线的场致热电子发射机理研究[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[3].和茹梅.阳极氧化法可控制备硫化铜叁维纳米结构薄膜及其场致电子发射性能研究[D].西北师范大学.2018
[4].谢培.硒化物及其石墨烯纳米复合材料的可控制备、场致电子发射和光电性能检测[D].东华大学.2018
[5].苏小峰.ZnO、CuO纳米阵列结构及其场致电子发射改性研究[D].西北师范大学.2017
[6].左应红,朱金辉.热场致电子发射阴极表面电场瞬态响应特性模拟[J].现代应用物理.2017
[7].邓林,赵艳芳,张立强.石墨烯-C_(60)复合结构场致电子发射机制研究[J].电子科技.2017
[8].廖爱珍.几种过渡金属氧化物纳米阵列结构的制备及其场致电子发射性能研究[D].西北师范大学.2016
[9].张永爱,褚子航,郑泳,周雄图,郭太良.平栅极氧化锌场致发射电子源的制备及性能研究[J].功能材料.2015
[10].汪为民,王强,邱传凯,陈泽祥,范斌.MEMS静电驱动器的场致电子发射效应研究[J].半导体光电.2015
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