Cu掺杂提高类金刚石膜场致发射特性研究

发布时间：2021-11-06 06:39

　　采用双磁过滤阴极真空弧和磁控溅射沉积法,在Cu基体表面上制备了以钛（Ti）和钛化碳（TiC）过渡层材料的Cu掺杂非晶类金刚石（DLC）薄膜。自行设计制作了薄膜材料场致发射特性测试装置,探讨了Cu掺杂影响DLC薄膜场致发射特性的机理。运用扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱分析了铜掺杂DLC薄膜的微观结构组成和表面形貌的变化。研究发现,相对于未掺杂的DLC膜,掺Cu DLC膜具有更好的场致发射特性,开启电压从45降为40 V/μm。SEM分析显示适当的Cu掺杂可使薄膜表面具有更加精细的亚微米级突起结构,突起之间连接更加紧密。Raman分析结果显示:适当的Cu掺杂可以使薄膜中的sp²杂化键含量和薄膜的导电性提高,场致发射特性更好;过度掺杂Cu则会使薄膜表面含有过多Cu而致场致发射特性下降。

【文章来源】： 真空科学与技术学报. 2020,40(12)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
1 实验
2 结果和讨论
    2.1 DLC场致发射特性测试
    2.2 薄膜厚度及表面形貌分析
    2.3 Raman光谱分析
3 结论与展望


【参考文献】：
期刊论文
[1]掺Ag含量对金刚石薄膜场发射性能的影响 [J]. 麻根旺,于盛旺,黑鸿君,贾志轩,吴艳霞,申艳艳.  中国表面工程. 2019(02)
[2]场致发射电子源的应用及其研究进展 [J]. 李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤,陈伦江.  真空. 2019(03)
[3]负氢离子源负氢离子表面转化材料发展现状分析 [J]. 李建,童洪辉,但敏,金凡亚,王坤.  真空科学与技术学报. 2018(11)
[4]场发射阴极及其应用的回顾与展望 [J]. 李兴辉,白国栋,李含雁,丁明清,冯进军,廖复疆.  真空电子技术. 2015(02)
[5]316不锈钢表面沉积厚类金刚石膜层的性能研究 [J]. 杨发展,沈丽如,高翚,刘海峰,王世庆.  功能材料. 2012(15)
[6]不同方法制备的类金刚石薄膜的XPS和Raman光谱的研究 [J]. 杨发展,王世庆,沈丽如,陈庆川.  光谱学与光谱分析. 2011(07)

博士论文
[1]磁过滤阴极弧等离子体非晶金刚石纳米尖点阵列制备及性能研究[D]. 李晓春.兰州大学 2007

硕士论文
[1]Cu离子注入微米金刚石膜的场发射性能研究[D]. 祁婷.太原理工大学 2017
[2]Ag离子注入自支撑金刚石膜微结构及场发射性能研究[D]. 乔瑜.太原理工大学 2016



本文编号：3479365