镍缓冲层对碳纳米管薄膜强流脉冲发射特性的影响

镍缓冲层对碳纳米管薄膜强流脉冲发射特性的影响

曾凡光¹，麻华丽¹，李昕²，刘卫华²，夏连胜³，张锐¹

(1. 郑州航空工业管理学院数理系　2. 西安交通大学电子与信息工程学院　3. 中国工程物理研究院流体物理研究所)

　　用热解法分别在镀镍和不镀镍的硅基底和制备了碳纳米管(CNT)薄膜，研究了镍缓冲层对CNT 薄膜在强流脉冲发射模式下的发射电流和发射稳定性的影响。

　　结果表明，有镍层的样品最大发射电流较无镍样品提高~85.2%，多次发射电流平均值提高~161.5%。说明镍缓冲层对于提高电流发射能力和发射稳定性均有显著作用。微观分析表明，电流的提高主要是因为有镍样品的表明形貌有利于抑制电场屏蔽效应，而稳定性的提高主要是因为CNT 与基底之间通过镍形成了更加稳定的界面，并具有更小的接触电阻。

　　图1 镍缓冲层对CNT 薄膜生长形态的影响。 (a)硅基底;(b)硅基镍衬底。

　　图2 镍缓冲层对发射电流的影响。(a)硅基底;(b)硅基镍衬底

　　图3 两种样品电流衰减特性比较及其微观原因分析。(a)稳定性比较，其中(1)对应硅衬底样品，(2)对应硅基镍衬底样品;(b) 镍衬底样品CNT 与基底之间的接触形态。