納米氧化鋅的制備和場發(fā)射特性.pdf

1、納米結(jié)構(gòu)材料相比相應體材料性能上的差異和優(yōu)勢已經(jīng)促成了納米學和納米科技的誕生，而且相互之間相輔相成。寬禁帶半導體納米結(jié)構(gòu)材料作為納米材料和寬禁帶半導體的有力結(jié)合，更是受到了極大的關(guān)注，例如對寬禁帶半導體納米氧化鋅(ZnO)包括制備和應用等方面的研究也成為了熱點。納米氧化鋅的一個重要的應用就是作為場發(fā)射平板顯示(FED)的場發(fā)射陰極材料，然而材料的生長對場發(fā)射的性能優(yōu)越與否也起著尤為重要的作用。因此，本論文以不同生長方法制備不同形貌和尺寸

2、的納米氧化鋅，并分析相應樣品的場發(fā)射(FE)特性，主要內(nèi)容如下： 1)采用熱蒸發(fā)的方法，通過控制反應時不同的氮氣和氧氣氣流量以及配置不同的反應源，得到了形貌和尺寸各異的氧化鋅產(chǎn)物。用XRD、SEM分析了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和表面形貌，說明了反應時相對小的氧氣流量有利于獲得小尺寸的氧化鋅產(chǎn)物，同時通過分析反應時的生長機制，得出了氣-液-固(VLS)和氣-固(VS)的生長模型可能分別貫穿于兩種不同的產(chǎn)物形貌的形成過程。各種樣品場發(fā)射特性也得以

3、展示； 2)通過水熱法生長納米氧化鋅，討論了影響產(chǎn)物形貌和尺寸的原因。結(jié)合SEM測試和負離子配位多面體生長基元模型解釋了水熱法制備氧化鋅的生長機理，說明了溶液的酸堿度、濃度和反應時間對產(chǎn)物的生長都有著重要的影響。場發(fā)射特性描述了在所選的三種樣品中，相比納米帶和微米球，對稱生長的棍狀氧化鋅具有最好的場發(fā)射特性，其開啟電場和閾值電場分別為3.01V/μm和5.47V/μm； 3)分別以金膜和納米金膠顆粒作為催化劑，用熱蒸發(fā)的