La、Ce摻雜SiC一維納米材料的制備及場發(fā)射性能研究.pdf

1、本文利用化學氣相反應法，以Si和SiO2混合粉體為硅源，分別以CH4、石墨粉、活性炭為碳源，以La、Ce化合物為稀土源，制備得到高質(zhì)量的La、Ce摻雜的SiC納米線;以聚碳硅烷和LaCl3混合粉體為原料，制備出La摻雜的SiC納米線。采用SEM、EDS、TEM、SAED、XRD、XPS、IR等測試方法對納米線進行表征，并對所得產(chǎn)物進行場發(fā)射性能測試。主要結(jié)果如下:
　　以CH4為碳源，以CeCl3為Ce源，制備得到Ce摻雜的SiC

2、納米材料，主要研究了CeCl3的質(zhì)量、CH4的通入速率、反應溫度和保溫時間對產(chǎn)物的形貌及場發(fā)射性能的影響規(guī)律。得到了最優(yōu)工藝參數(shù):CeCl3的質(zhì)量為0.5g、 CH4通入速率為0.08slm、反應溫度為1250℃、保溫時間為25min;同時得到最優(yōu)的場發(fā)射性能:開啟電場和閾值電場的值分別為1.6 V/μm和5.2 V/μm。
　　以石墨粉為碳源，以La(NO3)3為La源，制備得到La摻雜的SiC納米材料，主要研究了La(NO3)

3、3的質(zhì)量、石墨粉的質(zhì)量對產(chǎn)物的形貌及場發(fā)射性能的影響規(guī)律。得到了最優(yōu)的工藝參數(shù):La(NO3)3的質(zhì)量為0.5g、石墨粉的質(zhì)量為3.5g、反應溫度為1250℃、保溫時間為30min;同時得到最優(yōu)的場發(fā)射性能:開啟電場和閾值電場的值分別為2.3V/μm和4.4V/μm。另外在石墨粉為碳源制備產(chǎn)物的最優(yōu)工藝參數(shù)下，以2g的活性炭替換石墨粉后，得到的產(chǎn)物致密度高，納米線光滑均勻，產(chǎn)物的開啟電場和閾值電場分別提高0.25V/μm和0.8V/μm