鎳緩沖層對碳納米管薄膜強流脈沖發射特性的影響

曾凡光¹，麻華麗¹，李昕²，劉衛華²，夏連勝³，張銳¹

(1. 鄭州航空工業管理學院數理系　2. 西安交通大學電子與信息工程學院　3. 中國工程物理研究院流體物理研究所)

　　用熱解法分別在鍍鎳和不鍍鎳的硅基底和制備了碳納米管(CNT)薄膜，研究了鎳緩沖層對CNT 薄膜在強流脈沖發射模式下的發射電流和發射穩定性的影響。

　　結果表明，有鎳層的樣品最大發射電流較無鎳樣品提高~85.2%，多次發射電流平均值提高~161.5%。說明鎳緩沖層對于提高電流發射能力和發射穩定性均有顯著作用。微觀分析表明，電流的提高主要是因為有鎳樣品的表明形貌有利于抑制電場屏蔽效應，而穩定性的提高主要是因為CNT 與基底之間通過鎳形成了更加穩定的界面，并具有更小的接觸電阻。

　　圖1 鎳緩沖層對CNT 薄膜生長形態的影響。 (a)硅基底;(b)硅基鎳襯底。

　　圖2 鎳緩沖層對發射電流的影響。(a)硅基底;(b)硅基鎳襯底

　　圖3 兩種樣品電流衰減特性比較及其微觀原因分析。(a)穩定性比較，其中(1)對應硅襯底樣品，(2)對應硅基鎳襯底樣品;(b) 鎳襯底樣品CNT 與基底之間的接觸形態。