研究目的
为研究纳米晶正交相氮化硼(oBN)薄膜相较于立方相氮化硼(cBN)薄膜在增强场发射性能方面的表现，重点关注其形貌与结构特征。
研究成果
纳米晶正交氮化硼（oBN）薄膜展现出显著增强的场发射性能，与立方氮化硼（cBN）薄膜相比具有更低的开启电场和更高的电流密度。这归因于其独特的蜂窝状结构中分布岛状形态及类蜂窝内部结构，能有效降低势垒高度。该研究证实了oBN薄膜作为场发射器件候选材料的潜力。
研究不足
该研究仅限于特定沉积条件（如射频功率、气体混合物、基底类型），可能无法推广到其他参数或基底。增强机制归因于形貌与结构，但未涉及大面积场发射器件进一步的优化及规?；侍?。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用射频磁控溅射技术在石墨基底上沉积oBN薄膜，该方法能在特定条件下产生具有独特形貌的薄膜?；谙惹把芯?，选择此方法以实现低能离子轰击下的高质量oBN薄膜。
2：样品选择与数据来源：
样品为经机械抛光处理的石墨箔基底。通过多种表征技术获取沉积oBN薄膜的数据。
3：实验设备与材料清单：
设备包括射频磁控溅射系统（频率13.6 MHz，功率120 W）、hBN圆盘靶材（纯度99.9%，直径60 mm）、石墨基底、用于沉积和场发射测量的真空腔室、SEM、AFM、TEM、XRD及FTIR光谱仪。材料包含氩气和氮气。
4：6 MHz，功率120 W）、hBN圆盘靶材（纯度9%，直径60 mm）、石墨基底、用于沉积和场发射测量的真空腔室、SEM、AFM、TEM、XRD及FTIR光谱仪。材料包含氩气和氮气。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：沉积过程在基础压强低于3×10?? Pa、基底温度450°C、工作压强1.8 Pa的条件下进行，沉积时间15分钟，气体混合比例为85%氩气与15%氮气。场发射测量在2×10?? Pa真空腔室中采用二极管构型完成，阴极（oBN薄膜）与阳极（导电玻璃）间距150微米，样品面积为1平方厘米。
5：8 Pa的条件下进行，沉积时间15分钟，气体混合比例为85%氩气与15%氮气。场发射测量在2×10?? Pa真空腔室中采用二极管构型完成，阴极（oBN薄膜）与阳极（导电玻璃）间距150微米，样品面积为1平方厘米。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过XRD进行物相鉴定，FTIR分析化学键，SEM和AFM观察形貌与粗糙度，TEM研究内部结构，利用J-E曲线评估场发射性能并通过Fowler-Nordheim方程解析发射机制。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
r.f. magnetron sputtering system
Not specified
Not specified
Used for depositing oBN thin films on graphite substrate
-
hBN disk target
Not specified
Not specified
Sputter target for deposition
-
graphite substrate
Not specified
Not specified
Base material for film deposition
-
SEM
Not specified
Not specified
Used for morphology characterization
-
AFM
Not specified
Not specified
Used for surface roughness measurement
-
TEM
Not specified
Not specified
Used for internal structure analysis
-
XRD
Not specified
Not specified
Used for phase identification
-
FTIR spectrometer
Not specified
Not specified
Used for bonding analysis
-
vacuum chamber
Not specified
Not specified
Used for deposition and FE measurements
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部
