石墨烯纳米片电场增强因子的模拟计算与对比

摘要

石墨烯纳米片特殊的一维刀口状尖端赋予了其优异的电子场发射性能,而电场增强因子β是评价场发射性能的最重要参数,主要采用测定F-N曲线的实验方法进行推算.建立了形状为矩形薄片+半圆圆柱的石墨烯纳米片模型,竖直立于平行平板二极管的阴极上,利用电子束模拟软件EBS(Electron BeamSimulation)模拟计算了场发射装置的两极间的电场分布,由此决定石墨烯纳米片尖端的电场增强系数.研究了高度和顶端曲率半径变化对石墨烯纳米片电场增强因子的影响,根据计算数值拟合了电场增强系数的经验公式,提供了受形状控制的电场增强因子的数值范围,还与同尺寸的碳纳米管进行了比较,证实了本文的模型和计算模拟方法有效、可信.