發(fā)布時(shí)間：2021-02-17 12:24

　　ZnO和金剛石是非常重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料,具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)。將ZnO和金剛石結(jié)合起來(lái)制備的新型復(fù)合結(jié)構(gòu),在場(chǎng)發(fā)射顯示器冷陰極材料、半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及表面聲波學(xué)器件等領(lǐng)域被廣泛研究。通過(guò)把ZnO沉積到金剛石基底上,可明顯提高ZnO及金剛石的場(chǎng)發(fā)射性能。因此,本文采用水熱法把ZnO分別沉積到自支撐金剛石膜和納米金剛石基底上,改變生長(zhǎng)時(shí)間、反應(yīng)物濃度、金剛石基底及對(duì)ZnO進(jìn)行B摻雜,系統(tǒng)的研究了上述條件對(duì)ZnO生長(zhǎng)形態(tài)和場(chǎng)發(fā)射性能的影響,以期望改進(jìn)ZnO及金剛石的場(chǎng)發(fā)射性能。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、掠入射X射線衍射儀、激光拉曼光譜儀、光致發(fā)光光譜儀對(duì)樣品的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;采用高真空?qǐng)霭l(fā)射測(cè)試研究樣品的場(chǎng)發(fā)射特性。系統(tǒng)的研究了不同反應(yīng)時(shí)間、不同反應(yīng)物濃度、金剛石晶粒尺寸和ZnO摻雜對(duì)ZnO/金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)和場(chǎng)發(fā)射性能的影響。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:（1）以自支撐金剛石膜為基底,水熱反應(yīng)時(shí)間分別為1.5 h、3 h、6 h和8 h,制備ZnO納米棒。并與在相同條件下,制備的ZnO納米棒/Si復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。結(jié)果表明,在自支撐金剛石膜上制備的ZnO納米棒出現(xiàn)了尖端現(xiàn)象,并且具有更好... 

【文章來(lái)源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    引言
    1.1 金剛石的基本性質(zhì)及應(yīng)用
        1.1.1 金剛石的晶體結(jié)構(gòu)
        1.1.2 金剛石的性質(zhì)
        1.1.3 金剛石膜的制備方法
        1.1.4 金剛石摻雜
    1.2 ZnO的基本性質(zhì)、制備及應(yīng)用
        1.2.1 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 ZnO納米材料的制備方法
        1.2.3 ZnO納米材料的應(yīng)用
    1.3 ZnO/金剛石復(fù)合結(jié)構(gòu)
    1.4 場(chǎng)發(fā)射
        1.4.1 場(chǎng)發(fā)射理論
        1.4.2 場(chǎng)發(fā)射方程-Fowler-Nordheim理論
        1.4.3 影響場(chǎng)發(fā)射的因素
        1.4.4 冷陰極場(chǎng)發(fā)射材料
    1.5 問(wèn)題的提出及本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和表征方法
    2.1 微波等離子化學(xué)氣相沉積（MPCVD）裝置
    2.2 真空管式高溫?zé)Y(jié)爐設(shè)備
    2.3 反應(yīng)釜
    2.4 表征方法
        2.4.1 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FE-SEM）
        2.4.2 掠入射X射線衍射（GXRD）
        2.4.3 拉曼光譜（Raman）
        2.4.4 光致發(fā)光光譜（PL）
        2.4.5 場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試（EFE）
第三章 ZnO納米棒/自支撐金剛石膜的制備及場(chǎng)發(fā)射性能的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        3.1.1 自支撐金剛石基底的制備
        3.1.2 在基底上制備ZnO籽晶層
        3.1.3 制備ZnO納米棒
    3.2 結(jié)構(gòu)、成分及形貌分析
        3.2.1 SEM圖分析
        3.2.2 GXRD圖譜分析
        3.2.3 Raman圖譜分析
        3.2.4 PL光譜分析
    3.3 場(chǎng)發(fā)射性能表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZnO納米棒/納米金剛石制備及場(chǎng)發(fā)射性能的研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        4.1.1 納米金剛石基底的制備
        4.1.2 ZnO籽晶層的制備
        4.1.3 ZnO納米棒的制備
    4.2 結(jié)構(gòu)、成分及形貌分析
        4.2.1 SEM圖譜分析
        4.2.2 GXRD圖譜分析
        4.2.3 Raman圖譜分析
        4.2.4 PL圖譜分析
    4.3 場(chǎng)發(fā)射表征
    4.4 本章小結(jié)
第五章 硼摻雜ZnO薄片/納米金剛石制備及場(chǎng)發(fā)射性能的研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        5.1.1 ZnO籽晶層的制備
        5.1.2 ZnO納米薄片的制備
    5.2 結(jié)構(gòu)、成分及形貌分析
        5.2.1 SEM圖譜分析
        5.2.2 GXRD圖譜分析
        5.2.3 Raman圖譜分析
        5.2.4 PL圖譜分析
    5.3 場(chǎng)發(fā)射性能分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]鈦基摻硼金剛石薄膜電極的制備、性質(zhì)及其在廢水處理中的應(yīng)用[D]. 孫見蕊.吉林大學(xué) 2012
[2]MPCVD法制備光學(xué)級(jí)多晶金剛石膜及同質(zhì)外延金剛石單晶[D]. 李博.吉林大學(xué) 2008

碩士論文
[1]Ag離子注入自支撐金剛石膜微結(jié)構(gòu)及場(chǎng)發(fā)射性能研究[D]. 喬瑜.太原理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3037982