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采用磁过滤真空弧等离子体沉积系统,在纳米尺寸硅尖针阵列<'[1]>上沉积不同厚度的非晶金刚石薄膜(a-D)。扫描电镜(SEM)分析结果表明薄膜均匀、平滑。利用配备有五维样品操纵台、网状阳极二极管测试结构、透明阳极、电流稳定性记录仪和实时录像系统等装置的场致发射综合分析仪,对具有不同薄膜厚度的尖针样品的场致电子发射特性进行测试,内容包括:电流—电压/电场特性、发射址的空间分布、电流稳定性等。结果发现,通过在硅尖针上沉积非晶金刚石薄膜,可明显降低尖针发射体的阈值电场,并可提高发射的电流密度、改善发射电流的稳定性。而且,薄膜的厚度对镀膜尖针的发射特性也有影响。镀膜样品的阈值电场和电流密度随薄膜厚度的增加而减小。我们认为可以采用“准隧穿机制”<'[2]>,结合“内部发射原理”<'[3]>来理解薄膜对场发射的增强效应和薄膜的厚度效应。