金刚石膜表面ZnO纳米棒制备及场发射性能研究

摘要

以硝酸锌为原料,乌洛托品为催化剂,采用水热法分别在自支撑金刚石膜及硅基底上制备了ZnO纳米棒.采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、PL谱、场发射测试表征了ZnO纳米棒/硅及ZnO纳米棒/自支撑金刚石膜的形貌、尺寸及场发射性能.结果表明,在两种基底上制备的ZnO纳米棒均沿c轴方向生长,其中在自支撑金刚石膜上制备的ZnO纳米棒出现了尖端现象,并且具有更好的结晶度、纯度与更少的结构缺陷,其开启电场为6.8 V/μm,在11.9 V/μm的电场下,发射电流密度为0.20 mA/cm2,场增强因子比在Si基底上制备的ZnO纳米棒的场发射性能高11.5倍.