Al、Al/N共掺杂SiC纳米线的制备、场发射性能及第一性原理计算

发布时间：2021-01-02 15:41

　　SiC纳米线是典型的第三代宽禁带半导体材料。除了SiC本身高熔点、高硬度、良好的热稳定性、优异的力学性能和高温性能外,SiC纳米线还能够在高频、高功率和强辐射等极端环境被应用。优异的物理化学性能及特殊的纳米结构使SiC纳米线在场发射阴极材料领域占据不可替代的位置。然而,SiC纳米线的场发射性能并不能满足其作为场发射阴极材料的使用需求。因此,本课题组以提高SiC纳米线的场发射性能为目的,对SiC纳米线分别进行Al、Al/N共掺杂研究,以期获得具有优异场发射性能的Al掺杂SiC纳米线和Al/N共掺杂SiC纳米线,使SiC纳米线能够满足场发射对阴极材料的要求。通过理论计算对Al、Al/N共掺提高SiC场发射的机理进行系统深入的研究。主要研内容如下:（1）以聚碳硅烷为C源和Si源,Si粉为辅助Si源,硝酸铝为Al源,硝酸镍为催化剂,采用一步化学气相沉积法制备了原位Al掺杂SiC纳米线。研究了反应温度、原料配比及保温时间三个工艺参数对原位Al掺杂SiC纳米线的形貌及场发射性能的影响规律,优选制备工艺参数,并采用SEM、TEM等测试手段对制备产物进行表征。结果表明,Al掺杂SiC纳米线的优选制备工... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SiC原子排列图：(a)Si-C正四面体，(b)Si-C双原子层组成的交替Si面和C面

能及其应用 具有密度低、强度大、形变低和反射高的特点，所以 SiC用于人们对太空的观察，例如，在众所周知的 NASA 望远 制成的反光镜。材料概述材料种类是指几何尺寸在纳米量级（1~100nm）的超细颗粒材料，原子（或原子团簇）的交接或者过度区，远大于原子（或所说的微粉。纳米材料在材料科学领域中占据十分重要的学性质和光电性能等方面显示出的特性让无数材料领域的由于纳米材料表现出的优异性能并为人们认识固体材料提纳米材料被誉为“21 世纪最有前途的材料”。

图 1-2 场致Fig.1-2 The diagram of tunn图 1-2 中用曲线表示场发射电子电子本征能量，各曲线代表了电子在从图中可以看出，当外部电场为增强，隧穿势垒发生弯曲，当场强达到子本征能量的线相切并且低于本征能足电子从材料表面逸出的条件，这也1.4.2 场发射的理论研究对于场发射的理论研究，不仅仅

【参考文献】：
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本文编号：2953177