题名 碳纳米管与氧化锌纳米棒的场发射低压传感特性研究
1
作者
彭文广 涂友情 陈贵滔 钱维金 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空》
CAS
2024年第5期74-79,共6页
基金
国家自然科学基金(62374118)。
文摘
开发了一种基于气体吸附的场发射低压气体传感技术,通过化学气相沉积(CVD)直接在镍合金基底上制备了碳纳米管(CNT)阴极,应用水热法制备了ZnO纳米棒阴极和Al-N共掺杂ZnO纳米棒阴极(结合CVD法制备),然后对比研究了CNT与ZnO的场发射与低压氮气传感性能。结果表明:CNT阴极具有较好的场发射性能,开启场强为1.99 V/μm,而ZnO纳米棒的开启场强达到了14.9 V/μm;通过Al-N掺杂,ZnO纳米棒的场发射性能显著改善,开启场强降至8.9 V/μm;在10^(-4)~10^(-7)Pa区间内,CNT阴极的低压N_(2)传感效应最好,10^(-4)Pa下5 min内传感电流增幅达到350%;ZnO纳米棒几乎没有传感效应,而Al-N掺杂ZnO纳米棒展示了良好的传感特性,表明掺杂增加了活性位点,有效改善了ZnO材料的场发射低压气体传感性能。
关键词
场发射 碳纳米管 氧化锌 低压 N_(2)传感
Keywords
field emission carbon nanotube zinc oxide low pressure N_(2)sensing
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TB772
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
TB383
[一般工业技术—真空技术]
题名 镍合金表面碳纳米管薄膜的吸波性能研究
2
作者
朱港 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空与低温》
2023年第4期339-347,共9页
基金
国家自然科学基金(61620106006、61871292)。
文摘
镍合金材料在微波电子器件中被广泛应用,改善其吸波性能对提高器件工作特性具有重要意义。采用化学气相沉积方法并分别结合电泳沉积法和旋涂法在镍合金材料表面制备了一层MWNT/Fe3O4复合吸波薄膜,使其成为一种具有吸波特性的材料。研究表明,MWNT/Fe3O4复合薄膜材料可以提高镍合金的电磁波吸收性能。用旋涂法可以方便地将大量的Fe3O4纳米颗粒添加到碳纳米管网络中。对比吸波特性,用电泳沉积法制备的样品的最小反射损耗值为−0.18 dB,用旋涂法制备的样品的最小反射损耗值为−0.10 dB,这主要归因于电泳沉积法可以更加精细地调控复合薄膜材料中的Fe3O4含量,使材料的阻抗匹配效果达到最佳。
关键词
镍合金 吸波性能 碳纳米管 原位生长
Keywords
nickel alloy electromagnetic wave absorption carbon nanotube in situ growth
分类号
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
O484
[理学—固体物理]
题名 基于气体吸附的碳纳米管场发射氦气传感技术研究
3
作者
刘瑞姿 王杰 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空与低温》
2022年第4期432-437,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61620106006、61871292)。
文摘
氦气分压测量在检漏技术、液氦装置质量监控等方面具有重要的应用价值。基于气体吸附的碳纳米管场发射阴极小电流发射增强效应,开发了低压He压力传感技术。采用热化学气相沉积法(HCVD)在镍合金基底上制备了多壁碳纳米管(MWNT)薄膜样品,利用二极式结构对MWNT薄膜阴极的场发射与传感性能进行了研究。结果显示,在10^(-7)~10^(-3)Pa区间,部分样品的场发射电流随着真空系统He压力的升高而增大,呈现He压力传感效应。对大量样品的测试发现,晶体性差(I_(D)/I_(G)≥0.9)的MWNT薄膜阴极对He有强烈的传感特性。第一性原理研究表明:He吸附在MWNTs的缺陷部位后,电荷的转移以及聚集效应是MWNT薄膜阴极产生He压力传感效应的关键因素。该传感技术具有开发为微型氦气检漏与分压力测量器件的潜力。
关键词
多壁碳纳米管 场发射 He传感 晶体性 第一性原理
Keywords
multi-walled carbon nanotube field emission He sensing crystallinity first-principles
分类号
TB771
[一般工业技术—真空技术]
题名 顶端与缺陷结构对碳纳米管金属性影响的第一性研究
4
作者
于海鹏 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空与低温》
2020年第6期455-460,共6页
基金
国家自然科学基金(61620106006、61871292)。
文摘
碳纳米管材料存在各种缺陷结构,这些缺陷对碳纳米管的性能具有显著影响。本文利用第一性原理计算方法,研究不同位置和结构的缺陷对碳纳米管功函数和态密度等性能的影响。计算结果表明,带帽结构的功函数为4.89 eV,带隙为0.7 e V;开口结构的功函数为4.70 eV,带隙极小,接近于0 eV。与带帽结构相比,开口结构的碳纳米管功函数更低且费米能级处的带隙更小。缺陷的位置和结构是影响碳纳米管性能的重要因素。对于尺寸相同位置不同的缺陷,越靠近碳纳米管下端,碳纳米管的功函数越低。同时,缺陷结构影响碳纳米管的导电性。由金属性碳纳米管组成的管束在费米能级处存在一个较小的带隙,而管壁上的缺陷可使带隙消失,碳纳米管表现出更好的导电性。
关键词
碳纳米管 缺陷 功函数 态密度 第一性原理
Keywords
carbon nanotubes defect work function density of states first-principles
分类号
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
题名 氧化锌纳米复合材料的场发射性能研究
5
作者
陈贵滔 钱维金 涂友情 黄卫军 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空电子技术》
2024年第4期54-59,67,共7页
基金
国家自然科学基金61871292、623741186资助,浙江省教育厅一般科研项目Y202248948资助。
文摘
采用两步法制备得到氧化锌纳米复合材料。首先采用低温水热法在硅基底上生长得到氧化锌纳米棒阵列,再采用电泳法分别制备得到3种氧化锌纳米复合材料,并对所得产物进行了SEM、XRD、EDS和XPS表征,最后对产物进行了场发射性能测试。XRD、EDS和XPS测试结果表明制备产物为Al_(2)O_(3)-ZnO、MgO-ZnO和CuO-ZnO纳米复合材料。同氧化锌纳米棒阵列相比,3种氧化锌纳米复合样品的开启电场均有所下降,其中MgO-ZnO纳米复合样品的场发射性能最优,开启电场为4.7 V/μm,4种样品的开启电场从低到高依次是:MgO-ZnO<Al_(2)_O_(3)-ZnO<CuO-ZnO<ZnO,研究结果表明构建纳米复合材料能够有效提高氧化锌纳米棒的场发射性能。
关键词
场发射 氧化锌纳米棒 纳米复合材料 水热法 电泳法
Keywords
Field emission ZnO nanorods Nanocomposite material Hydrothermal method Electrophoresis
分类号
TM23
[一般工业技术—材料科学与工程]
题名 不同衬底生长氧化锌纳米棒阵列及其场发射性能的研究
6
作者
陈亚威 董明亮 钱维金 涂友情 黄卫军 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空》
CAS
2023年第6期32-36,共5页
基金
国家自然科学基金(61871292,61620106006) 浙江省教育厅一般科研项目(Y202248948)。
文摘
采用低温水热法在五种不同基底上制备得到了氧化锌纳米棒阵列,通过SEM、TEM、XRD、EDS和XPS表征研究了所得产物的微观形貌和元素组成,并对不同基底生长的氧化锌纳米棒阵列进行了场发射性能和附着力测试。结果表明:硅片、导电玻璃、镍片、不锈钢和镍钛合金上生长的氧化锌纳米棒样品的开启电场依次升高;由于氧化锌纳米棒与硅基底之间具有更好的附着性能,硅片基底制备的氧化锌纳米棒场发射性能最好,并显示出最好的发射稳定性,在电流密度0.5mA/cm^(2)下持续工作15h时,其电流波动小于10%。
关键词
水热法 基底 氧化锌纳米棒阵列 场发射 附着力
Keywords
hydrothermal method substrate zinc oxide nanorod array field emission adhesion
分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TB772
[自动化与计算机技术—控制科学与工程]
TQ127
[一般工业技术—真空技术]
题名 新型碳纳米管微焦点电子源研究
被引量：2
7
作者
祝维 陆群旭 钱维金 黄卫军 董长昆
机构
温州 大学 温州市 微 纳 光电 器件 重点 实验室
出处
《真空》
CAS
2022年第1期48-53,共6页
基金
国家自然科学基金(61620106006、61871292) 温州大学研究生科创基金(3162019010)。
文摘
介绍了一种基于碳纳米管场发射的新型微焦点电子源技术。利用激光烧蚀镍金属表面使内部未氧化的镍金属熔化喷出暴露于基底表面,再通过化学气相沉积制备出直径约为350μm的半球壳型碳纳米管薄膜阴极。场发射测试表明,电子源具有低开启电场(<1V/μm)、高发射电流(可达1A/cm^(2))和高压强发射稳定等特点。通过复合石墨烯和750℃真空高温退火,高压强发射稳定性得到进一步提高。该工作提供了一种制备强流微尺度场发射阴极的有效途径。
关键词
场发射电子源 化学气相沉积 多壁碳纳米管 石墨烯 激光烧蚀
Keywords
field emission electron source chemical vapor deposition multi-walled carbon nanotubes graphene laser ablation
分类号
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
O484
[理学—固体物理]
