金属过渡层增强金刚石薄膜场发射性能的机理研究

来源期刊：稀有金属材料与工程2018年第11期

论文作者：张宇 杨武霖 符立才 朱家俊 李德意 周灵平

文章页码：3433 - 3438

关键词：金属过渡层;金刚石薄膜;导电通道;场发射性能;

摘    要：以金属钛和钨为过渡层,采用HFCVD法在硅基上制备金刚石薄膜,并对薄膜的场发射特性进行分析研究。结果表明,金属过渡层对金刚石薄膜场发射性能有显著的增强作用。以金属钨为过渡层时,金刚石薄膜的场发射开启场强为5.4V/μm,比无过渡层降低了44%;场发射电流密度在电场强度为8.9V/μm时可达到1.48mA/cm~2。通过对薄膜结构表征可知,场发射性能增强主要与界面处电子运输势垒的降低及薄膜中sp~2 C含量的增加有关,在界面处及金刚石膜内形成良好的导电通道,使电子更容易运输至薄膜表面,从而表现出优异的场发射性能。