掺Ag含量对金刚石薄膜场发射性能的影响

作者：麻根旺; 于盛旺; 黑鸿君; 贾志轩; 吴艳霞; 申艳艳^*

来源：中国表面工程, 2019, 32(02): 70-78.

• 金刚石
• Ag纳米颗粒
• 场发射性能

采用电泳沉积的方法在钛基体上沉积了不同含量Ag纳米颗粒掺杂的金刚石复合薄膜,利用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱和拉曼光谱对样品的结构和形貌进行表征,最后进行场发射特性的测试。SEM试验结果表明,制备得到的薄膜连续、致密且纳米颗粒均匀的分布在其中。场发射测试结果显示样品的场发射性能随着复合膜中Ag含量的增加呈现先增强后降低的趋势,在Ag纳米颗粒的掺杂含量为7.5 mg (0.18 g/L)时,复合膜的场发射性能最优。此时,开启电场(E0)低至1.55 V/μm,在1.96 V/μm的电场强度下可以得到22.69μA/cm2的场发射电流密度,这表明适量的Ag纳米颗粒掺杂可以显著提升样品场发射性能。同时,文中结合F-N理论进一步讨论了Ag纳米颗粒掺杂含量的变化对金刚石场膜发射性能影响的作用机理。

• 单位
  太原理工大学