钛碳化物改性碳纳米管的场发射性能

摘要

通过在碳纳米管(CNTs)表面沉积钛薄膜并经过高温真空退火处理,在CNTs表面形成了低功函数的钛碳化物.研究了钛碳化物改性CNTs的场发射性能,并利用X射线光电子能谱(XPS)对改性碳管进行了结构表征.实验结果表明,高温真空退火可使沉积在CNTs表面的钛原子与碳原子发生化学反应生成钛碳化物;经钛碳化物改性处理的CNTs的场发射性能明显改善,开启电场由改性前的1.21降低到1.04 V/μm,当电场强度为2.34 V/μm时,场发射电流密度由改性前的2.3增大到改性后的13.5 mA/cm2,同时,CNTs的表面抗离子轰击能力增强,发射稳定性改善.对钛碳化物改性增强CNTs薄膜场发射性能的机理进行了分析.