文档介绍：中山大学
硕士学位论文
AlN一维纳米材料的低温可控制备及场发射性能研究
姓名:梁炜杰
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:许宁生;刘飞
20090610
指导教师:许宁生教授,刘飞讲师晃擅撞牧系牡臀驴煽刂票讣俺》⑸湫阅苎芯凝聚态物理梁炜杰摘要关键词:氮化铝,低温制备,化学气相沉积,场发射,掺杂氮化铝一维纳米材料由于拥有低电子亲和势和高的长径比,很可能在低电场下使电子逸出表面而实现场电子发射,所以备受人们关注。我们通过化学气相沉积方法,在硅片和AС牡咨铣晒κ迪至说化铝一维纳米结构有序阵列的低温煽厣ぁ、和难芯拷峁砻鰽一维纳米材料是沿糠较蛏さ南诵矿结构。我们比较分析了纳米结构的形貌对场发射特性的影响,结果表明:擅鬃墩罅芯哂凶畹偷目F舻绯痯和阈值电场痩M北韭畚幕苟缘;烈晃擅撞牧系牟粼由そ辛顺醪教索研究。
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学位论文作者签名:粟溲!日期:ǘ吣月日论文原创性声明体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集
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第一章前言纳米材料的分类与研究现状“纳米”是一个长度单位,猰。纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围蛴伤亲魑;镜ピ9钩傻牟牧稀0次数划分,纳米材料的基本单元可以划分为三类:阄褐冈诳占淙叨染为纳米尺度,如原子团簇、纳米颗粒等。晃褐冈诳占溆辛轿υ谀擅壮如超薄膜、多层膜等。由于这些单元常常具有量子性质,因此,通常对零维、一一个的纳米微粒,其所含的原子数大约在之间。这使得纳米颗粒的单位体积的表面积比宏观体材料要大,并且出现表面效应、体积效应等特殊性质。这是由于纳米材料的尺度大小与电子的德布罗意波长、激子的玻尔半径相差无几,电子被局限在体积非常狭小的纳米空间中,电子的传输受到限制,电子的局限性和相干性增强。同时,尺度的下降使得纳米材料包含的原子数目大大降低,表面原子比例大大增加,在常规材料中的准连续能带消失,出现离散能级。这些特点使纳米材料呈现出一系列新的效应,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应、库仑堵塞效应、量子隧穿效应和介电限域效应,从而使纳米材料拥有与宏观材料不同的力学、电学、光学、热学和化学性质。【正因为纳米材料拥有与宏观材料不同的物理化学性质,使得纳米材料引起了材料界和物理界的极大兴趣和广泛重视,很快形成了世界性的纳米材料研究热潮。纳米材料在科学领域的研究主要包括新型纳米结构制备和纳米材料理论的研究。前者是通过不同的方法手段可控地合成纳米材料,以制备出所需要的结构,并能对其成份进行调制;或者是按人们的意志将孤立的纳米基元构筑成一个纳米结构度,如纳米线、纳米棒、纳米管等。褐冈诳占渲杏幸晃υ谀擅壮叨龋维和二维的基本单元分别又有量子点、量子线和量子阱之称。【
一维纳米材料的应用前景构的技术都己经比较成剃。世纪年代以来,以新一代量子器件和纳米结构在心气氛直流电弧放电后的阴极棒体系,使之产生单个纳米基元所不具备的新性质。后者是系统地研究纳米材料的性能、结构和谱学特征,并通过与宏观材料对比,找出纳米材料的特殊规律,建立描述和表征纳米材料的新概念和新理论。早在世纪初,随着胶体化学的建立,人们就对直径为。奈⒘=辛顺醪窖芯俊>桓鍪兰偷呐μ剿鳎们已经发展了一系列方法来制备纳米材料,为纳米材料的实际应用和工业化生产奠定了理论基础。无论是金属还是半导体,单分散的零维量子点组装成超晶格结器件为背景的纳米结构设计和制备成为了纳米材料研究的新热点,特别是纳米结构自组装体系的研究更是吸引了国内外科学工作者。纳米结构的自组装体系是利用物理和化