导读:本文包含了六硼化镧阴极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:阴极,等离子体,电化学,特性,阵列,逸出功,电子束。
六硼化镧阴极论文文献综述
林墨丹[1]（2018）在《单晶六硼化镧场发射阵列阴极技术研究》一文中研究指出在微波管中,最重要的部件是作为电子源发射电子的阴极。与传统热阴极相比,场发射阴极具有无需加热、电流密度高、启动迅速等优势,是一种理想的电子发射源。单晶La B_6是一种低功函数、物理化学性质稳定、熔点高、蒸发率低的材料,具有优异的场发射性能。目前单晶LaB_6场发射阵列阴极的制备主要是利用PECVD制备氮化硅掩膜并光刻后进行电化学腐蚀的方法,但该制备过程工艺复杂且发射体形貌难以控制。因此,寻找一种工艺简单且发射体形貌可控的制备方法是本文研究的重点。为了达到场发射阴极发射要求,本文设计了两种方法制备单晶LaB_6场发射阵列阴极,即:微细加工电化学腐蚀法,电火花线切割辅助电化学腐蚀法,通过调整各项工艺参数,成功制备出一种电子发射性能优良的单晶La B_6场发射阵列阴极。论文主要研究内容包括:1、采用OPERA软件模拟计算得出,发射体结构对阴极场发射能力有重要影响,并探索出适合的场发射阴极结构,为后续制备工作的进行提供了理论基础。2、采用射频磁控溅射法在基片表面沉积非晶硅掩蔽层。研究得出随着射频功率的增加,沉积速率先增加后减小,同时沉积速率与薄膜的均匀性成反比关系。Ar气流量越高,薄膜沉积速率越低,且两者成线性关系。3、采用微细加工电化学腐蚀法制备尖锥型单晶LaB_6场发射阵列阴极。研究了曝光时间、坚膜温度、刻蚀时间、电解液浓度和电解电流对发射体腐蚀结果的影响,得到了电化学腐蚀工艺的最佳工艺参数为:电解液浓度V(H_3PO_4):V(C_2H_5OH):V(H_2O)=1:10:10,电解电流10mA,电解液温度0℃,电解时间1h。。4、设计了柱型六硼化镧阵列阴极结构,根据模拟结果制定参数对单晶La B_6进行加工,并利用电化学腐蚀法对发射体进行锐化,最终成功制备出柱型单晶LaB_6场致发射阵列阴极。5、自行设计搭建了测试夹具和测试装置,并对制备出的场发射阴极进行性能测试。经测试,制备得到的尖锥型结构的开启电场为5.5V/μm,测试范围内未达到阈值电场所需电流密度;柱型结构的开启电场为4.4~5.8V/μm,阈值电场为8.3~9.4V/μm,且阴极发射稳定性良好。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
贾艳辉,张天平[2]（2016）在《空间用六硼化镧空心阴极最新研究进展及发展趋势》一文中研究指出六硼化镧(LaB_6)材料优异的电子发射性能和抗中毒特性,是空心阴极小型化长寿命设计的首选电子源材料之一,在中高功率空间电推进任务中具有很好的应用前景。特别是随着高功率长寿命航天电推进任务的论证,越来越受到国内外电推进研究领域的关注。本文对近年国内外空间用LaB_6空心阴极的研究情况进行了调研、对比和分析。调研结果显示国内LaB_6空心阴极工程研究处于国际同等或稍高水平,但理论研究成果较少。结合国内外发展趋势,作者分析指出了目前存在的技术难点,并对未来发展趋势进行了讨论。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2016年06期）
张岩,康小录,乔彩霞[3]（2014）在《六硼化镧和钡钨空心阴极放电等离子体特性实验研究》一文中研究指出空心阴极作为空间电推力器点火启动和羽流中和的核心部件之一,其放电等离子体特性对空心阴极本身和电推力器的工作性能、可靠性均起着决定性的作用。论文采用实验的方法,对基于不同发射体的钡钨空心阴极和六硼化镧阴极出口处的放电等离子体特性,进行了诊断和详细的比较分析,结果表明:阴极推进剂流量和放电电流对钡钨空心阴极和六硼化镧阴极的放电等离子体特性均具有比较明显的影响,且两种空心阴极的放电等离子体参量随阴极推进剂流量和放电电流产生了基本一致的变化规律,此外,实验发现,在相同的工况下,六硼化镧阴极出口处的电子数密度比钡钨空心阴极的电子数密度高,说明在相同的工况下,六硼化镧阴极可产生更高的放电电流,表明六硼化镧阴极具有比钡钨空心阴极更强的电子发射能力。(本文来源于《中国真空学会2014学术年会论文摘要集》期刊2014-11-07）
李波,吴杰峰,张平[4]（2013）在《高密度间热式大面积六硼化镧阴极直线等离子体发生器》一文中研究指出介绍了适用于高性能面对等离子体材料(PFM)和等离子体特性研究的直线等离子体发生器(LPD)。主要结构包括四个可独立控制的磁场线圈,真空室和真空获得系统,高密度间热式六硼化镧(LaB6)阴极等离子体源,材料测试样品台,等离子体探针,水冷系统,进气控制系统等。实验结果表明,该阴极和LPD性能良好,能可靠长时间运行。实验前装置真空度5×10~(-5)Pa,实验中测得的等离子体束流密度高于1×10~(22)m~(-2)s~(-1),等离子体密度高于1×10~(12)/cm~2。(本文来源于《第八届华东叁省一市真空学术交流会论文集》期刊2013-10-18）
张岩,康小录,乔彩霞[5]（2013）在《六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究》一文中研究指出空心阴极作为电推力器点火和羽流中和的核心部件,其内部气体放电特性对于阴极的工作性能起着决定性的作用。本文对基于不同发射体的钡钨空心阴极和六硼化镧阴极的放电特性进行了系统的实验研究,结果表明:随着阴极工作参数的不同,两种阴极的放电均表现为叁种典型的放电模式;在相同的工作参数下,六硼化镧阴极可维持的放电电流较钡钨阴极的大,工作电流范围也更宽,但钡钨阴极工作时的放电电压更加稳定,应用于霍尔推力器时,有利于推力器工作效率的提高和稳定。(本文来源于《真空电子技术》期刊2013年03期）
张岩,康小录,乔彩霞[6]（2013）在《六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究》一文中研究指出空心阴极作为电推力器点火和羽流中和的核心部件,其内部气体放电特性对于阴极的工作性能起着决定性的作用。本文对基于不同发射体的钡钨空心阴极和六硼化镧阴极的放电特性进行了系统的实验研究,结果表明:随着阴极工作参数的不同,两种阴极的放电均表现为叁种典型的放电模式;在相同的工作参数下,六硼化镧阴极可维持的放电电流较钡钨阴极的大,工作电流范围也更宽,但钡钨阴极工作时的放电电压更加稳定,应用于霍尔推力器时,有利于推力器工作效率的提高和稳定。(本文来源于《真空电子技术—电子源应用探索专题》期刊2013-05-01）
刘曾怡,林祖伦,王小菊,曹贵川,祁康成[7]（2011）在《大面积六硼化镧薄膜阴极制备及性能》一文中研究指出采用电子束蒸发方法在大面积玻璃基底和钽基底上沉积六硼化镧薄膜阴极。分别对玻璃基底上沉积的六硼化镧薄膜的生长取向、附着力与不同蒸发角度(0°,30°,45°和60°)的关系进行了研究;对钽基底上沉积的六硼化镧薄膜阴极的逸出功进行了研究。结果表明:在基底温度为250℃时,制备的六硼化镧薄膜具有(100)晶面择优生长的特点;蒸发角度为45°时,六硼化镧薄膜(100)晶面的晶格常数与靶材相差最小,晶粒较小;根据优化的工艺制备的六硼化镧薄膜阴极的逸出功为2.56 eV。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年04期）
刘玺,林祖伦,祁康成[8]（2010）在《六硼化镧空心阴极加热效率研究》一文中研究指出为研究热屏蔽层对六硼化镧空心阴极加热效率的影响,建立了理论模型进行热力学计算,并通过实验对计算结论加以验证。结果证明,热屏蔽层的应用能够有效地反射热辐射,减少热能散失,降低加热功率,提高空心阴极加热效率,加热效率提高约17%。(本文来源于《电子器件》期刊2010年02期）
代令[9]（2009）在《六硼化镧场发射阵列阴极制备的关键工艺研究》一文中研究指出场发射阴极阵列(FEA)具有许多独特的优点,如无需加热,可以在室温下工作;发射电流密度比热阴极高几个数量级;可工作在低电压调制下,功耗低;极好的开关特性以及可瞬时启动等。目前场发射阵列阴极的不足主要表现在大面积阴极发射电流密度和发射稳定性还达不到实用要求。本论文从六硼化镧(LaB6)场发射阵列阴极制备中的关键工艺入手,分析了现有LaB6场发射阵列阴极制备工艺中存在的问题,改进了制备工艺,以有效提高场发射阵列阴极的性能,具体包括:1.材料选择。目前,场发射阴极材料多种多样,但都存在功函数高,稳定性差等问题。与之相比,六硼化镧由于具有良好的热稳定性和化学稳定性、较低的功函数、较高的导电率以及活性阴极表面,因而成为制备场发射阴极阵列的理想材料。2.制备工艺研究。针对六硼化镧场发射阵列阴极,本实验室前期已开展了大量的研究工作,但是在制备过程中仍存在阵列尖锥被腐蚀、栅极开裂脱落、发射电流不稳定等问题。因此,在保持发射体基本结构不变的情况下,论文针对上述问题提出了改进的方法,围绕阴极制备过程中的关键工艺(镀膜工艺、退火工艺、封装测试等)开展了大量研究工作,对实验中出现的现象和获得的数据进行了详细的分析和讨论,具体工作包括:研究传统的牺牲层制备工艺对尖锥形貌的影响,并制备出新型的复合牺牲层以达到保护尖锥的目的;通过在尖锥底部垫镍铬的方式改变尖锥高度及增加尖锥与硅的结合力;通过退火解决场发射阵列栅极脱落的问题;通过添加高阻保护层以提高阴极发射稳定性,并研究高阻层材料、制作工艺方法与流程对保护层的影响。通过以上实验,部分解决了六硼化镧场发射阵列阴极制备过程中出现的问题,为最终制备出发射性能优良的场发射阵列阴极积累了大量的数据。3.阴极发射性能测试。采用两种测试系统(静态真空系统测试、动态真空系统测试)对上述获得的六硼化镧场发射阵列阴极进行性能测试,并对测试结果进行了分析和讨论。(本文来源于《电子科技大学》期刊2009-04-01）
王小菊[10]（2009）在《单晶六硼化镧场发射阵列阴极及特性研究》一文中研究指出场发射阵列阴极与热阴极相比，具有许多独特的优点，如无需加热，可以在室温下工作；电流密度比热阴极高几个数量级，并可工作在低电压调制下；功耗低；极好的开关特性；可瞬时启动等。目前，场致发射阴极的应用领域主要包括微波器件、平板显示器、电子显微镜及电子束刻蚀系统等。在各种结构和材料的场发射阵列阴极中，较为常用的是钼微尖场发射阵列和硅微尖场发射阵列。然而，这两种阴极材料逸出功偏高(硅：4．14eV，钼：4．4eV)，抗离子轰击溅射的能力较差，且化学性质不够稳定。因此，在改善制作工艺的基础上，寻找新型的阴极材料变得非常重要。经试验证明，单晶六硼化镧(LaB_6)具有高导电率和良好的热稳定性、化学稳定性、低功函数以及活性阴极表面，是制备场发射阴极的理想材料。然而，目前国际上关于LaB_6场发射阴极的报道仅限于单尖、薄膜及纳米线领域，而对于单晶LaB_6场发射阵列(field emission array，FEA)的制备工艺，还未见相关文献报道。针对上述问题，本论文在单晶LaB_6场发射阵列阴极的制备及特性方面进行了一系列探索性和创新性的工作，具体包括：1．LaB_6晶向和发射体结构是影响单晶LaB_6-FEA发射性能的重要因素。论文对这两项参数进行了理论分析，并采用EBS软件模拟了发射体结构对尖端电场的影响，得到如下结论：制作LaB_6-FEA的最优晶向是[111]向，它可以长时间地保证有低逸出功发射面；LaB_6发射体的最佳锥角约60°，这是综合考虑阴极功函数和尖端场强的结果。同时论文提出了一种优化的场发射体结构，EBS模拟结果表明，该结构能有效提高阴极的场发射电流密度。在理论分析的基础上，论文还设计了LaB_6-FEA的制备工艺流程，包括：掩膜沉积、掩膜图案化及LaB_6场发射体刻蚀。2．采用等离子体增强化学气相沉积法制备单晶LaB_6-FEA所需的氮化硅(SiNx)掩膜，考察沉积温度、射频功率、反应源气体(NH_3和SiH_4)的流量比、反应压强四个因素对SiNx薄膜性能的影响。得出的优化工艺参数为：沉积温度270℃，射频功率20W，NH_3和SiH_4的流量比40：5，反应压强60Pa。按优化工艺参数制备出的SiNx薄膜致密度较好且颗粒细小，电阻率约6．5×10~(13)Ω·cm，Si、N的摩尔比约为3：4．3，接近于Si_3N_4的标准化学配比。3．采用传统的光刻工艺和反应离子刻蚀法对上述SiNx薄膜进行图案化。光刻工艺的具体参数为：匀胶转速3000rpm，匀胶时间30s，软烘温度100℃，软烘时间1min，曝光时间90s，显影时间30s，坚膜温度100℃，坚膜时间10min。反应离子刻蚀的具体参数为：刻蚀气体SF_6，流量30SCCM，功率50W，刻蚀时间8min。最终形成的SiNx掩膜图案为圆形点阵，点阵直径4μm，点阵间距10μm。4．LaB_6场发射体刻蚀是制备单晶LaB_6-FEA流程中最难、最关键的步骤，论文考虑了以下五种方案：硝酸湿法腐蚀、氩等离子体干法刻蚀、氧等离子体氧化与氩等离子体干法刻蚀氧化层相结合、氧等离子体氧化与盐酸湿法腐蚀氧化层相结合、电化学腐蚀。结果发现，在硝酸湿法腐蚀过程中，随着刻蚀时间的增加，掩膜出现破损，导致尖锥形貌发生改变；氩等离子体对LaB_6基片没有任何的刻蚀效果；采用氧等离子体氧化与氩等离子体干法刻蚀氧化层工艺时，由于Ar离子轰击能量太强，在刻蚀LaB_6氧化物的同时，也对掩膜材料形成了很强的刻蚀作用，导致掩膜提前脱落。因此，前叁种方案均不适合制备单晶LaB_6场发射阵列。在第四种方案中，论文考察了O_2流量、极间电压、基片加热温度对发射体形貌的影响，最终成功制备出单晶LaB_6场发射阵列，尖锥高度超过2μm，基片底部和发射体侧面较光滑，且掩膜保护完好，表明该方案具有较强的可行性。而在电化学腐蚀方案中，论文考察了电解液成分、阴阳极间电压、电解液温度、电解液浓度、缓蚀剂及水溶剂对LaB_6发射体形貌的影响，最终也成功制备出LaB_6-FEA，尖锥阵列具有较好的均匀性，发射体高度超过3μm，底面较平整。5．自行设计和制作LaB_6场发射阵列二极管的场发射性能测试系统，对上述获得的LaB_6场发射阴极进行性能测试。结果表明，在真空度6×10~(-5)pa下，单晶LaB_6场发射阵列阴极表现出优良的发射稳定性，开启电场和阈值电场分别为3．2V／μm和8V／μm，可同其它新型场发射阵列阴极(如硅纳米尖、碳纳米管)相比拟。在阳极电压为1500V时，获得最大发射电流32mA，折合单个尖锥0．1μA，超过文献报道的LaB_6薄膜场发射阵列。阴极在低真空下(2×10~(-3)Pa)的发射性能测试表明，LaB_6场发射阵列阴极具有较佳的抗中毒能力，从而证实了将单晶LaB_6作为场致发射阴极材料的优越性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2009-03-01）
六硼化镧阴极论文开题报告
（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：
六硼化镧(LaB_6)材料优异的电子发射性能和抗中毒特性,是空心阴极小型化长寿命设计的首选电子源材料之一,在中高功率空间电推进任务中具有很好的应用前景。特别是随着高功率长寿命航天电推进任务的论证,越来越受到国内外电推进研究领域的关注。本文对近年国内外空间用LaB_6空心阴极的研究情况进行了调研、对比和分析。调研结果显示国内LaB_6空心阴极工程研究处于国际同等或稍高水平,但理论研究成果较少。结合国内外发展趋势,作者分析指出了目前存在的技术难点,并对未来发展趋势进行了讨论。
（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。
六硼化镧阴极论文参考文献
[1].林墨丹.单晶六硼化镧场发射阵列阴极技术研究[D].电子科技大学.2018
[2].贾艳辉,张天平.空间用六硼化镧空心阴极最新研究进展及发展趋势[J].真空科学与技术学报.2016
[3].张岩,康小录,乔彩霞.六硼化镧和钡钨空心阴极放电等离子体特性实验研究[C].中国真空学会2014学术年会论文摘要集.2014
[4].李波,吴杰峰,张平.高密度间热式大面积六硼化镧阴极直线等离子体发生器[C].第八届华东叁省一市真空学术交流会论文集.2013
[5].张岩,康小录,乔彩霞.六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究[J].真空电子技术.2013
[6].张岩,康小录,乔彩霞.六硼化镧与钡钨空心阴极的放电特性实验研究[C].真空电子技术—电子源应用探索专题.2013
[7].刘曾怡,林祖伦,王小菊,曹贵川,祁康成.大面积六硼化镧薄膜阴极制备及性能[J].强激光与粒子束.2011
[8].刘玺,林祖伦,祁康成.六硼化镧空心阴极加热效率研究[J].电子器件.2010
[9].代令.六硼化镧场发射阵列阴极制备的关键工艺研究[D].电子科技大学.2009
[10].王小菊.单晶六硼化镧场发射阵列阴极及特性研究[D].电子科技大学.2009
论文知识图
