铜尖表面石墨烯原位生长工艺及其场发射特性

发布时间：2019-04-07 15:49

【摘要】：针对非高熔点金属针尖在场发射中表面原子易升华的问题,通过在亚微米量级的铜尖表面原位生长石墨烯来抑制铜原子升华,以提高其场发射稳定性能。首先利用三氯化铁溶液将铜丝进行腐蚀,得到亚微米量级别的高曲率铜尖,然后通过化学气相沉积法在高曲率的铜尖表面原位生长获得了石墨烯,得到了一种新的冷阴极结构——铜尖/石墨烯结构。对覆盖石墨烯前后的铜尖进行场发射测试,结果发现,石墨烯的存在使铜尖的开启场强从4V/μm降低到2.5V/μm,并且提高了发射电流的稳定性。该研究结果对于在亚微米尺度铜表面生长石墨烯以及利用石墨烯改善金属针尖的场发射特性均有参考价值,为非高熔点金属制作场发射尖端提供了一种可能性。
[Abstract]:In order to improve the stability of field emission of copper atoms, graphene was grown in situ on the surface of copper tip in order to improve the stability of field emission in order to reduce the sublimation of copper atoms in the field emission of non-high melting point metal needles. The copper wire was first corroded by ferric chloride solution, and then graphene was obtained by in-situ growth of graphene on the surface of high curvature copper tip by chemical vapor deposition (CVD), and then the copper tip with high curvature was obtained by sub-micron scale high curvature copper tip. A new cold cathode structure-copper tip / graphene structure was obtained. The field emission test of copper tip before and after graphene was carried out. It was found that the opening field strength of copper tip was reduced from 4V/ 渭 m to 2.5V/ 渭 m, and the stability of emission current was improved by the presence of graphene. The results are of reference value for the growth of graphene on the surface of sub-micron copper and the improvement of field emission properties of metal tip by graphene, which provides a possibility for the fabrication of field emission tip by non-high melting point metals.
【作者单位】： 西安交通大学电子与信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61172040,91123018,61172041)
【分类号】：TG174.4

【共引文献】

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