单晶TiO2纳米棒的制备及其场发射特性研究
陈建彪1; 康佑民1; 李东升1; 周峰2; 王成伟1,2
2011-08-25
会议名称TFC’11全国薄膜技术学术研讨会
页码1
会议日期2011-08-25
会议地点中国江西南昌
摘要在Ti基采用低气压化学气相沉积法直接生长了大面积、单晶TiO2纳米棒。利用场发射扫描电镜、X射线衍射仪、高分辨透射电镜及选区电子衍射仪表征样品的物性。结果表明,纳米棒的形貌取决于生长温度。在较低的700~800℃范围内,均可得到大面积、金红石相且沿[110]取向生长的纳米棒,而在850℃时,样品为单晶TiO2纳米颗粒膜。通过相关实验讨论了单晶TiO2纳米棒的生长机制。制备的样品可直接作为场发射冷阴极,在室温下测试了单晶纳米棒的场发射特性。生长温度为700、750、800、850℃时,纳米棒开启电场分别为3.96、2.98、2.16、7.46V/μm,阈值电场分别为5.68、4.93、4.04、13.1 V/μm,相应的场增强因子估算为1864、2493、3263、1041。纳米棒薄膜在480 min内显示了良好的场发射稳定性,尤其是800℃制备的纳米棒在测试中电流密度(3.0mA/cm2)波动幅度限于3%。优异的场发射特性源于TiO2纳米棒的诸多优势,譬如低功函数(4.5 eV)、高曲率、良好的化学稳定性及TiO2与Ti基底的欧姆接触等。此外,我们选750℃生长的纳米棒研究了其变温场发射特性。测试环境温度从室温(17℃)增加到227℃,纳米棒的开启电场可从2.86 V/μm降低至2.25V/μm,而电流密度增加。变温过程中场发射的优化可能源于TiO2纳米棒发射点有效功函数的降低。
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语种中文
会议类型中国会议
原始文献类型会议
中图分类号TB383.1;TQ134.11
文献类型会议论文
条目标识符https://ir.nwnu.edu.cn/handle/39RV6HYL/91273
专题科研机构_甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室
实体学院_物理与电子工程学院
作者单位1.西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室;;
2.中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室
第一作者单位甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室
第一作者的第一单位甘肃省原子分子物理与功能材料重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
陈建彪,康佑民,李东升,等. 单晶TiO2纳米棒的制备及其场发射特性研究[C],2011:1.
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