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基于电子场发射性能的高导电性金刚石/碳纳米墙薄膜的一步法制备
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作者 徐戴 卢嘉琪 +5 位作者 刘鲁生 杨越朝 关印 黄楠 姜辛 杨兵 《表面技术》 北大核心 2025年第6期194-205,共12页
目的 金刚石薄膜的电导率和薄膜/衬底界面电导率的提高对其场发射性能优化非常关键。通过一步法制备具有高导电性且无高电阻率中间层的金刚石/碳纳米墙(D/CNWs)薄膜,提高金刚石的场发射性能。方法 利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)... 目的 金刚石薄膜的电导率和薄膜/衬底界面电导率的提高对其场发射性能优化非常关键。通过一步法制备具有高导电性且无高电阻率中间层的金刚石/碳纳米墙(D/CNWs)薄膜,提高金刚石的场发射性能。方法 利用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术,通过调控生长温度和CH_4浓度,采用一步法制备了2种高导电性的金刚石复合薄膜:金刚石/石墨(D/G)纳米片薄膜和D/CNWs薄膜。采用SEM、XRD、Raman、XPS、AFM、TEM和场发射测试设备对薄膜的形貌结构、化学成分和场发射性能进行分析。结果 在968℃下沉积的D/G薄膜由金刚石为核、石墨为壳的纳米片结构组成。而在较高温度(1058℃)下,形成由纳米片和三维网状的碳纳米墙组成的D/CNWs薄膜,碳纳米墙的引入使其具有更高的电导率。随着CH_4浓度升高,D/G和D/CNWs薄膜中的石墨含量升高,薄膜电导率和发射位点的数量增加,场发射性能提升。此外,D/G薄膜形成了纳米晶金刚石(NCD)中间层,导致界面电导率较低(仅为12.6S/cm)。而无NCD中间层的D/CNWs薄膜,界面电导率高达57.8 S/cm,使其场发射性能显著优于D/G薄膜:在较高CH_4浓度(14%,体积分数)下D/CNWs薄膜的开启场为4.0 V/μm,在7 V/μm电场下的电流密度为3.237 mA/cm^(2)。结论 一步法制备的D/CNWs薄膜具有更高的薄膜电导率和界面电导率,表现出更好的场发射性能。 展开更多
关键词 金刚石 石墨 复合薄膜 中间层 电子发射 化学气相沉积
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金刚石薄膜电子场发射研究进展 被引量:2
2
作者 茅东升 赵俊 +7 位作者 李炜 王曦 柳襄怀 诸玉坤 周江云 范忠 李琼 徐静芳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期27-31,共5页
综述了近年来金刚石和类金刚石薄膜电子场发射性能的研究进展。金刚石薄膜是出色的场发射材料,由于其很低的或者是负的电子亲和势(导带能级位于真空能级之上)和良好的化学稳定性,在真空微电子和场发射显示领域具有广阔的应用前景。
关键词 金刚石 薄膜 电子场发射性能 研究进展 制备
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一维ZnO纳米结构的电子场发射研究 被引量:3
3
作者 丰平 万青 王太宏 《微纳电子技术》 CAS 2005年第7期305-310,共6页
在大量制备一维ZnO纳米结构的基础上,研究了这些纳米结构的场发射性能。对于四角状ZnO纳米结构,获得1.0m Ac/m2的电流密度只需要4.5V/μm的电场;对于线状Z nO纳米结构,获得1.0mAc/m 2的电流密度需要6.5V/μm的电场。由于其特殊的结构,... 在大量制备一维ZnO纳米结构的基础上,研究了这些纳米结构的场发射性能。对于四角状ZnO纳米结构,获得1.0m Ac/m2的电流密度只需要4.5V/μm的电场;对于线状Z nO纳米结构,获得1.0mAc/m 2的电流密度需要6.5V/μm的电场。由于其特殊的结构,四角状ZnO一维纳米结构在真空电子器件方面有很好的应用前景。 展开更多
关键词 一维纳米结构 电子场发射 纳米线 平板显示
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在不同退火温度下射频磁控溅射CN_x膜的电子场发射性质 被引量:1
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作者 李哲奎 李俊杰 +5 位作者 金曾孙 吕宪义 白晓明 郑冰 田宏伟 于狭升 《吉林大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期182-184,共3页
对磁控溅射沉积得到的CNx膜在不同温度下进行真空退火,退火前后CNx膜的化学键合采用X射线光电子能谱表征.结果发现,沉积的CNx膜中氮原子与sp,sp2,sp3杂化碳原子相键合,并对经过退火的CNx膜的键合结构和电子场发射特性的影响进行了研究.
关键词 射频磁控溅射 CNx膜 退火温度 电子场发射
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电子场图在口岸木材检验检疫监管中的开发与应用 被引量:1
5
作者 陆军 王明生 +3 位作者 杜国兴 丁志平 张绍红 陈旭东 《植物检疫》 北大核心 2018年第6期12-15,共4页
我国进口木材接卸库场数量和面积不断增加,但目前口岸库场木材堆放信息采集手段仍处于较落后水平,大部分木材场站仍使用人工或半人工方式进行场图规划和信息抄录,效率较低,且出错率较高,无法对货物堆存位置实现实时的定位、信息传递共... 我国进口木材接卸库场数量和面积不断增加,但目前口岸库场木材堆放信息采集手段仍处于较落后水平,大部分木材场站仍使用人工或半人工方式进行场图规划和信息抄录,效率较低,且出错率较高,无法对货物堆存位置实现实时的定位、信息传递共享及检验检疫监管。20世纪末开始,地理信息系统、精确定位等技术开始运用于各个业务领域中,通过对这些技术在口岸木材检验检疫监督管理中进行开发和应用,强化和拓展了传统的监管方式,提高和推进了口岸进口木材的监管水平。 展开更多
关键词 木材 口岸 电子场 检验检疫 监管
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自作用电子场的能量特性 被引量:2
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作者 冉扬强 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期406-411,共6页
讨论了在非相对论近似下自组织带电物质的量子力学理论.得到了自作用电子基本运动方程的非相对论极限,建立了非相对论自作用电子的Lagrange函数和Hamilton函数,研究了在非相对论近似下自作用电子场的能量特性.
关键词 自作用 带电粒子 电子场 量子力学 能量特性
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电子场水处理技术阻垢效果研究 被引量:10
7
作者 李明建 彭炽筠 《重庆环境科学》 1998年第3期38-42,共5页
用快速阻垢测试方法和热水系统模拟试验法,研究证实电子场水处理技术具有显著的阻垢效果,其阻垢率与电压、水质、温度等因素有关。在循环冷却水系统中阻垢率可达96.0%以上,在热水系统中阻垢率大于94.7%。根据试验现象和水... 用快速阻垢测试方法和热水系统模拟试验法,研究证实电子场水处理技术具有显著的阻垢效果,其阻垢率与电压、水质、温度等因素有关。在循环冷却水系统中阻垢率可达96.0%以上,在热水系统中阻垢率大于94.7%。根据试验现象和水质变化,分析和探讨了电子场水处理技术的作用原理。 展开更多
关键词 水处理 冷却水 阻垢 电子场水处理
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氮掺杂碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究
8
作者 席彩萍 王六定 《内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)》 CAS 北大核心 2014年第6期711-714,共4页
运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分... 运用第一性原理研究了氮掺杂对碳化硅纳米管场发射性能影响.计算结果表明,在外加电场作用下,体系的态密度均向低能端移动,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小,且Mulliken电荷在帽端聚集程度增加.态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙及Mulliken电荷分析表明,氮掺杂改善了碳化硅纳米管的场发射性能,且N替代顶层五元环中Si原子体系场发射性能最优. 展开更多
关键词 氮掺杂 碳化硅纳米管 电子场发射 第一性原理
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非晶金刚石膜的电子场发射性能研究
9
作者 周江云 茅东升 《功能材料与器件学报》 CAS CSCD 1998年第4期224-230,共7页
研究了用真空磁过滤弧沉积(FAD)方法制备的非晶金刚石薄膜(aDF)的电子场发射性能,其最小阈值电压为2.1V。sp3键含量不同的aDF发射性能也不同,适当的sp2键含量能降低阈值电压,提高sp3键含量能提高发射... 研究了用真空磁过滤弧沉积(FAD)方法制备的非晶金刚石薄膜(aDF)的电子场发射性能,其最小阈值电压为2.1V。sp3键含量不同的aDF发射性能也不同,适当的sp2键含量能降低阈值电压,提高sp3键含量能提高发射稳定性。根据实验结果提出了一种发射机制。 展开更多
关键词 非晶金刚石薄膜 电子场发射性能 FAD
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掺氮闭口碳化硅纳米管电子场发射的第一性原理研究
10
作者 席彩萍 王六定 《渭南师范学院学报》 2016年第16期14-18,共5页
通过第一性原理的运用,对闭口碳化硅纳米管(SiCNT)顶层掺氮体系的电场发射性能进行研究,结果表明:掺氮的Si CNT的电子结构会发生非常明显的变化;通过外加电场,体系的态密度能够发生移动,移向低能端,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占... 通过第一性原理的运用,对闭口碳化硅纳米管(SiCNT)顶层掺氮体系的电场发射性能进行研究,结果表明:掺氮的Si CNT的电子结构会发生非常明显的变化;通过外加电场,体系的态密度能够发生移动,移向低能端,赝能隙及最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙减小。态密度、最高占据分子轨道/最低未占据分子轨道能隙一致表明:各种体系中eqSiCNT的场发射性能最优。 展开更多
关键词 氮掺杂 碳化硅纳米管 电子场发射 第一性原理
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关于电子场的狄拉克方程的研讨
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作者 张德兴 《辽宁大学学报(自然科学版)》 CAS 2002年第3期223-229,共7页
论述狄拉克方程的对称形式和电子场的狄拉克方程并给出狄拉克矩阵的积的迹的计算
关键词 狄拉克方程 电子场 狄拉克矩阵 对称形式 旋量表示 量子
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碳纳米锥电子场发射的第一性原理研究 被引量:5
12
作者 王六定 陈国栋 +3 位作者 张教强 杨敏 王益军 安博 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期7852-7856,共5页
运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥(CNC)电子场发射性能.结果表明:随外电场(Eadd)增强,CNC电子结构变化显著,费米能级(Ef)处态密度(DOS)明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明:CNC的... 运用第一性原理研究了不同锥角和结构的碳纳米锥(CNC)电子场发射性能.结果表明:随外电场(Eadd)增强,CNC电子结构变化显著,费米能级(Ef)处态密度(DOS)明显增大;赝能隙减小;体系电荷移向尖端.DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分析表明:CNC的电子场发射性能除依赖于尖端结构外,很大程度上还取决于锥角大小,特别顶层6个原子的CNC3和CNC4场发射性能更优. 展开更多
关键词 碳纳米锥 电子场发射 第一性原理
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分层掺B和吸附H_2O碳纳米管的结构稳定性及电子场发射性能 被引量:4
13
作者 王益军 王六定 +2 位作者 杨敏 刘光清 严诚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期4950-4954,共5页
运用基于第一性原理的密度泛函理论,系统研究了处于外电场中分层掺B并吸附不同数目H2O碳纳米管体系的结构稳定性和电子场发射性能.研究表明:第3层掺B并吸附5个H2O的B3CNT+5H2O体系结构最稳定,管帽处Mulliken电荷最密集,尤其与单独掺B的B... 运用基于第一性原理的密度泛函理论,系统研究了处于外电场中分层掺B并吸附不同数目H2O碳纳米管体系的结构稳定性和电子场发射性能.研究表明:第3层掺B并吸附5个H2O的B3CNT+5H2O体系结构最稳定,管帽处Mulliken电荷最密集,尤其与单独掺B的B3CNT和单独吸附H2O的B3CNT+5H2O相比,其Fermi能级处态密度分别增加20%和33%,故前者具有优异的电子场发射性能. 展开更多
关键词 碳纳米管 B掺杂 水吸附 电子场致发射
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掺硼水吸附碳纳米管电子场发射性能的第一性原理研究 被引量:2
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作者 陈国栋 王六定 +4 位作者 张教强 曹得财 安博 丁富才 梁锦奎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期7164-7167,共4页
运用第一性原理研究了掺硼碳纳米管(BCNT)顶端吸附水分子后的电子场发射性能.结果表明:掺B及吸附H2O的碳纳米管(BCNT+H2O)端部形成电子聚集的原子尺度微区,其电子态密度(DOS)在费米能级(Ef)附近有很大提高.根据计算的电子DOS,HOMO/LUMO... 运用第一性原理研究了掺硼碳纳米管(BCNT)顶端吸附水分子后的电子场发射性能.结果表明:掺B及吸附H2O的碳纳米管(BCNT+H2O)端部形成电子聚集的原子尺度微区,其电子态密度(DOS)在费米能级(Ef)附近有很大提高.根据计算的电子DOS,HOMO/LUMO及Mulliken电荷分布等可知BCNT+H2O比CNT+H2O有更好的场发射性能. 展开更多
关键词 掺硼碳纳米管 吸附 密度泛函理论 电子场发射
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氮掺杂及水分子吸附碳纳米管电子场发射第一性原理研究 被引量:1
15
作者 陈国栋 王六定 +3 位作者 安博 杨敏 曹得财 刘光清 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期1190-1194,共5页
对闭口碳纳米管(CNT)顶端分层掺氮及吸附不同数目水分子体系,运用第一性原理研究了有电场存在时的电子场发射性能.结果表明:掺氮并吸附水分子的CNT结构稳定;外电场愈强、水分子数愈多,体系态密度(DOS)向低能端移动幅度愈大且最高分子占... 对闭口碳纳米管(CNT)顶端分层掺氮及吸附不同数目水分子体系,运用第一性原理研究了有电场存在时的电子场发射性能.结果表明:掺氮并吸附水分子的CNT结构稳定;外电场愈强、水分子数愈多,体系态密度(DOS)向低能端移动幅度愈大且最高分子占据轨道(HOMO)/最低分子空轨道(LUMO)能隙愈小.吸附能,DOS/LDOS,HOMO/LUMO及其能隙分析一致表明,第三层氮掺杂CNT吸附不同数目水分子体系的场发射性能最佳. 展开更多
关键词 氮掺杂 水吸附 密度泛函理论 电子场发射
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界面过渡层对非晶金刚石薄膜电子场发射性能的影响 被引量:3
16
作者 茅东升 赵俊 +7 位作者 李炜 王曦 柳襄怀 诸玉坤 范忠 周江云 李琼 徐静芳 《中国科学(E辑)》 CSCD 1999年第6期506-511,共6页
在Au/Si和Ti/Si和Si 3种不同的衬底材料上 ,通过真空磁过滤弧源沉积技术制备了无氢高sp3 键含量非晶金刚石薄膜 (amorphousdiamond ,AD) .使用阳极覆盖有低压荧光粉的二极管型结构 ,对其电子场发射性能和荧光显示进行了研究 .测试表明 ... 在Au/Si和Ti/Si和Si 3种不同的衬底材料上 ,通过真空磁过滤弧源沉积技术制备了无氢高sp3 键含量非晶金刚石薄膜 (amorphousdiamond ,AD) .使用阳极覆盖有低压荧光粉的二极管型结构 ,对其电子场发射性能和荧光显示进行了研究 .测试表明 ,衬底过渡层对非晶金刚石薄膜的场发射行为产生重大的影响 .通过二次离子质谱 (SIMS)测试分析了AD/Ti/Si和AD/Si中界面的成分分布 .由于Ti和C之间的互扩散和反应 ,存在一定的浓度梯度 ,形成了衬底和AD薄膜之间良好的接触 ,有效降低了界面的接触势垒高度 ,使电子容易从衬底进入到AD薄膜中去 ,从而显著改善了AD薄膜的电子场发射性能 .在电场强度E =1 9 7V/ μm时 ,获得的电子场发射电流密度为 0 35 2mA/cm2 ,大大高于同场强下AD/Au/Si和Au/Si的数值 . 展开更多
关键词 非晶金刚石薄膜 电子场发射性能 界面过渡层
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高sp^3键含量无氢非晶金刚石薄膜——出色的电子场发射材料 被引量:2
17
作者 茅东升 赵俊 +5 位作者 李炜 王曦 柳襄怀 诸玉坤 李琼 徐静芳 《中国科学(E辑)》 CSCD 1999年第1期26-31,共6页
采用真空磁过滤弧沉积的方法 ,制备了高sp3 键含量 ( >90 % )的无氢非晶金刚石薄膜 .研究表明 ,金刚石薄膜具有优异的电子场发射性能 .在电场强度为5V/μm时 ,可产生 5 .4μA的发射电流 .在一定的电场下 ,电流密度可达到几个mA/cm2 ... 采用真空磁过滤弧沉积的方法 ,制备了高sp3 键含量 ( >90 % )的无氢非晶金刚石薄膜 .研究表明 ,金刚石薄膜具有优异的电子场发射性能 .在电场强度为5V/μm时 ,可产生 5 .4μA的发射电流 .在一定的电场下 ,电流密度可达到几个mA/cm2 .在发射电流为 5 0 μA的情况下 ,薄膜连续工作数天 ,电流的偏差不超过5 % ,表现出电子发射的稳定性 .同时还观察到了大面积的电子发射现象 .由于薄膜微观表面非常平整 ,所以不存在场增强几何因子的作用 ,利用F N理论可计算得到其表面功函数不大于 0 .0 5eV .由于其非晶组织的均匀性 ,使其表面各个部位具有较为一致的功函数 ,因而造成薄膜均匀、稳定的电子发射 . 展开更多
关键词 金刚石薄膜 sp^3键 显示器 CVD 电子场发射材料
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开口碳纳米管电子发射场增强因子的研究
18
作者 施易军 王六定 陈景东 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期734-738,共5页
利用镜像电荷模型计算了处于外加电场中开口碳纳米管顶端的电势和场强,得到电子发射场增强因子为γ=2(2h/ρ+1)/[ln16(1+16R2/ρ2)]-1。结果表明:外加电场与纳米管的几何参数会影响其顶端的局域电场,从而影响电子场发射;γ与长厚比h/ρ... 利用镜像电荷模型计算了处于外加电场中开口碳纳米管顶端的电势和场强,得到电子发射场增强因子为γ=2(2h/ρ+1)/[ln16(1+16R2/ρ2)]-1。结果表明:外加电场与纳米管的几何参数会影响其顶端的局域电场,从而影响电子场发射;γ与长厚比h/ρ和径厚比R/ρ有关。特别,当管长h一定时,管壁厚度ρ比管的有效半径R对γ的影响更加显著。 展开更多
关键词 开口碳纳米管 电子场发射 增强因子
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纳米金刚石颗粒涂层的场电子发射 被引量:7
19
作者 邵乐喜 谢二庆 +2 位作者 公维宾 贺德衍 陈光华 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1999年第2期160-162,共3页
金刚石具有优异的电子、机械和化学性能,特别是表面的负电子亲和势(NEA)特征使其成为真空微电子器件的理想冷阴极材料,可望在平面显示器等领域得到广泛的应用.近十年来对天然金刚石、CVD金刚石膜和类金刚石碳(DLC)膜以... 金刚石具有优异的电子、机械和化学性能,特别是表面的负电子亲和势(NEA)特征使其成为真空微电子器件的理想冷阴极材料,可望在平面显示器等领域得到广泛的应用.近十年来对天然金刚石、CVD金刚石膜和类金刚石碳(DLC)膜以及它们在Si和Mo等基材上的涂层[... 展开更多
关键词 金刚石 纳米颗粒 涂层 电子发射
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多孔硅衬底微波CVD金刚石薄膜的制备及其场电子发射 被引量:5
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作者 陈光华 蔡让岐 +1 位作者 宋雪梅 贺德衍 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期288-291,共4页
研究了多孔硅衬底微波 CVD金刚石薄膜的制备工艺及其场电子发射特性 .以多孔硅作为生长金刚石突起阵列的模板 ,生长出带多微尖的微晶金刚石晶粒 ,使场电子发射阈值下降 (<1V/ μm) ,发射电流增大 (>90 m A/ cm2 ) ,场发射性能稳... 研究了多孔硅衬底微波 CVD金刚石薄膜的制备工艺及其场电子发射特性 .以多孔硅作为生长金刚石突起阵列的模板 ,生长出带多微尖的微晶金刚石晶粒 ,使场电子发射阈值下降 (<1V/ μm) ,发射电流增大 (>90 m A/ cm2 ) ,场发射性能稳定 ,并对这种场发射特性做出了理论解释 . 展开更多
关键词 多孔硅 金刚石薄膜 电子发射
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