纳米金刚石的扫描探针场致电子显微发射研究

本项目将对纳米金刚石粉（5～10 nm）热处理后得到的表面石墨化的纳米金刚石通过特殊的超分散工艺技术将其籽晶均匀地沉积在单晶硅衬底上，形成表面石墨化的纳米金刚石网络结构薄膜；在此基础上，我们将利用扫描探针场发射显微技术（SPFEM）研究纳米金刚石场致电子发射特性与其结构和表面物理化学性质（包括表面功函数、亲和势、能隙、电导、氧化和形貌等）之间的相互对应关系，并从纳微尺度上解决电子发射的基本特性和本征机理，从而找到纳米金刚石电子场发射的起源究竟是从金刚石结构、石墨结构抑或是晶界区域。同时，以经典的场发射理论为基础，构建新的纳微尺度下的理论模型进行半定量理论计算以解释新的实验现象。此项课题的研究对纳米金刚石应用在大面积场发射电子器件领域（材料预备和处理，器件制造工艺和技术方法等方面）具有十分重要的基础指导意义和应用价值。