【摘 要】
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由于六硼化镧(LaB6)具有熔点高(2715℃)、导电性好、功函数低(2.66 eV)和热稳定性好等优异的物理化学特性,因而引起了研究者的广泛关注.与其体材料相比,LaB6 纳米线具有更高的长径比,所以在场发射领域更具优势.虽然目前已有几个小组开展了LaB6纳米线的生长工艺和场发射特性的研究工作[1-3],但是对于其发射特性以及物理机制的研究还不够系统,因此这不利于其在场发射领域的快速发展.在本工
【机 构】
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广东省显示材料与技术重点实验室,光电材料与技术国家重点实验室,中山大学电子与信息工程学院,广东广州,510275
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由于六硼化镧(LaB6)具有熔点高(2715℃)、导电性好、功函数低(2.66 eV)和热稳定性好等优异的物理化学特性,因而引起了研究者的广泛关注.与其体材料相比,LaB6 纳米线具有更高的长径比,所以在场发射领域更具优势.虽然目前已有几个小组开展了LaB6纳米线的生长工艺和场发射特性的研究工作[1-3],但是对于其发射特性以及物理机制的研究还不够系统,因此这不利于其在场发射领域的快速发展.在本工作中,我们发展了一种简单且环境友好型LaB6 纳米线的CVD 制备工艺.为了获得更佳的场发射阴极,我们通过控制生长气压和生长时间,调控LaB6 纳米线的直径分布在20 – 300 nm,长度约为30 μm.TEM 研究结果表明LaB6 纳米线主要是沿[111]方向生长的单晶立方结构.我们推测其生长机制为VS 机制.同时,我们利用阳极探针法研究了LaB6 纳米线薄膜的场致发射特性.研究结果表明：LaB6 纳米线薄膜的开启电场约3.7 V/μm(10 μA/cm2),阈值电场为4.5 V/μm(1 mA/cm2),最大发射电流密度可达133.3 mA/cm2(9.2 V/μm),并且具有较好的发射稳定性.因而我们认为LaB6 纳米线应该是一种优秀的冷阴极候选材料.
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