編號(hào)：CPJS06473
篇名：全碳材料點(diǎn)狀場(chǎng)發(fā)射陰極制備及其石墨烯填充場(chǎng)發(fā)射增強(qiáng)性能研究
作者：婁碩 陳欣雨 張堃 宋也男 孫卓
關(guān)鍵詞： 全碳材料器件 場(chǎng)發(fā)射陰極 點(diǎn)狀發(fā)射 碳納米管 氧化石墨烯 石墨烯填充
機(jī)構(gòu)： 華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院納光電集成與先進(jìn)裝備教育部工程研究中心和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
摘要： 目的設(shè)計(jì)一種利用常見的鉛筆芯和碳納米管復(fù)合的全碳材料點(diǎn)狀場(chǎng)發(fā)射器件,通過(guò)石墨烯填充,增強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射性能。方法導(dǎo)電玻璃作為陽(yáng)極,鉛筆芯與碳納米管復(fù)合構(gòu)成發(fā)射子,錫底座固定鉛筆芯,并利用導(dǎo)電膠與導(dǎo)電玻璃粘接組成陰極。通過(guò)比較純碳納米管與不同濃度石墨烯的場(chǎng)發(fā)射性能,找到效果最好的填充石墨烯濃度。結(jié)合掃描電鏡表征結(jié)果,對(duì)石墨烯填充增強(qiáng)場(chǎng)發(fā)射性能的原因進(jìn)行解釋。結(jié)果實(shí)現(xiàn)了全碳材料點(diǎn)狀場(chǎng)發(fā)射器件的制備及場(chǎng)發(fā)射性能的優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)7%的石墨烯漿料制備的器件場(chǎng)發(fā)射性能最好,得到的點(diǎn)狀場(chǎng)發(fā)射陰極的閾值電場(chǎng)為1.05 V/μm,場(chǎng)發(fā)射增強(qiáng)因子高達(dá)13509,最大電流0.75 mA。結(jié)論點(diǎn)狀場(chǎng)發(fā)射器件擁有更好的聚焦性、更低的開啟場(chǎng)強(qiáng)以及更大的場(chǎng)發(fā)射電流密度,在制作X射線源和微波器件方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
