正交氮化硼微纳阵列的制备及场发射特性研究

项目名称： 正交氮化硼微纳阵列的制备及场发射特性研究

项目编号： No.61504035

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 杨旭昕

作者单位： 杭州师范大学

项目金额： 21万元

中文摘要： 正交氮化硼(oBN)以其独特sp3和sp2混合杂化方式及独特的自相似网状纳米表面形貌在冷阴极场发射领域具有潜在的应用优势。本项目旨在利用光刻技术和气相沉积方法，在热解石墨基底上制备出具有特定表面形貌及阵列高度且性能良好的oBN场发射阴极阵列；采用微纳阵列工艺与元素共掺杂相结合的方式，系统地研究薄膜沉积参数、阵列图形参数、元素掺杂比例等实验条件对oBN阵列场发射性能的影响。通过对发射电子的来源、电子传输路径、尖端电荷和电场分布情况的分析，揭示此类oBN 微纳阵列的场发射微观机制，从而为寻求新型高效的场发射材料提供一种新的选择。

中文关键词： 正交氮化硼；薄膜生长；微纳阵列；场发射性质；光刻技术

英文摘要： Owing to the unique self-similar network nano-surface and sp3 and sp2 hybridization, orthorhombic boron nitride (oBN) has potential application prospect for field-emission cold cathodes. The purpose of this project is to deposit excellent oBN field-emitter arrays with a unique surface and a reasonable height, by a vapor deposition method in combination with photolithography technique. Then we will investigate the influence of the experimental parameters (such as deposition parameters, arrays parameters, co-doping ratio, etc.) on the field-emission properties of the oBN field-emitter arrays by combining both micron/nano arrays and elemental co-doping. Through the systematic analysis of electron source, electron transport path, distributions of tip charge and electric field, the field-emission mechanism of the oBN micro/nano arrays will be explored, which may provide a new way for the discovery of high-efficiency field-emission materials.

英文关键词： Orthorhombic boron nitride;Thin film growth;Micro/nano arrays;Field-emission characteristics;photolithography technique