纳米竹尖阵列设计与制备及其高温场发射特性

本项目以场发射阴极材料研究为导向，以SiC为材料研究体系，通过有机前驱体热解工艺参数的精细控制，实现SiC纳米竹尖阵列的设计与制备，有望同时利用局域场增强效应、增加电子发射点和掺杂等三种方法协同强化其电子发射能力，大幅度提高SiC纳米结构的场发射性能。项目将系统表征和评价SiC纳米竹尖阵列的高温场发射特性，分析和揭示SiC纳米竹尖阵列结构、掺杂、温度与场发射性能之间的相互关系及其电子发射机理。本项目工作是大量研究积累上的延伸和拓展，也是课题组长远研究目标的重要部分。项目的实施将丰富和发展纳米科技的基础理论研究，同时为苛刻工作条件下具有优异性能的SiC场发射阴极材料研发提供一定的基础数据和关键技术。

一维纳米结构具有传统材料和其他纳米材料所不具备的优异场发射性能，在显示和其他电子器件等领域具有潜在的巨大应用前景。然而，一维纳米结构作为场发射阴极材料得以商业化应用还有赖于其场发射性能的进一步改善和提高。SiC纳米结构独特的物理特性赋予了其优异的场发射性能，被认为是场发射阴极材料的优异候选材料之一，成为近期研究的一个热点.本课题经过三年的研究工作，在SiC纳米竹尖阵列设计与制备及其高温场发射特性上取得了较好的研究进展和成果。研究工作通过有机前驱体热解工艺参数的精细控制，实现了SiC纳米竹尖阵列的设计与制备，达到了同时利用局域场增强效应、增加电子发射点和掺杂等三种方法协同强化其电子发射能力的效果，实现了具有优异性能的基于SiC低维纳米阵列结构的场发射阴极材料的研发。同时，其高温电子发射性能研究结果表明，基于SiC低维纳米阵列结构的场发射阴极材料能够胜任高温等苛刻工作环境。.课题进展三年来，相关研究工作已在国际知名期刊上发表SCI论文15篇(其中影响因子大于3的11篇)，参加国际会议3人次，申请国家发明专利3项，圆满完成了项目各项指标(原申请书主要指标：发表SCI收录论文10～12篇，申请国家发明专利2～3项)。