垂直石墨烯和图案化碳化硼纳米线的制备及场发射性质

摘要

采用垂直石墨烯为阴极进行场发射性质测试，结果表明生长在铜基底上的垂直石墨烯具有低的开启电场和闽值电场。为了提高一维纳米材料的场发射性质和改善屏蔽效应对其的影响，采用Mo网作为模板在Si(111)基底上得到由催化剂纳米粒子形成的图案，通过化学气相沉积方法制备出大面积、分布均匀图案化的碳化硼纳米线。B4C纳米线的平均直径约为30nm，长度为20μm，且纳米线的生长具有一定方向性。与未图案化的B4C纳米线的场发射性质相比，图案化后的BqC纳米线的开启电场明显降低，由未图案化的4.1V/μm.减小到2.7V/μm。表明图案化后，降低了纳米线之间的屏蔽效应，改善其场发射性质。使用B4C纳米结构薄膜作为阴极，制作为发光管原型器件，研究它们在不同电流密度的发射像，可以发现图案化B4C纳米线发光管器件显示出比较均匀的发射像，因此B4C纳米线是一个潜在的场发射纳米冷阴极材料。