納米金柱陣列的製備及場電離特性研究

《納米金柱陣列的製備及場電離特性研究》是依託武漢大學，由付德君擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：納米金柱陣列的製備及場電離特性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：付德君
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

場電離是納米尖端附近氣體分子通過量子隧道效應發射離子的過程，本項目用電化學沉積技術在多孔鋁模板上形成納米金柱陣列，用場發射/場電離(FE/FI)綜合測試儀測定其場發射和場電離特性，研究He、氫、氘等氣體在納米針尖強電場作用下產生離子的過程。在FE/FI測試儀上安裝飛行時間質譜，對納米陣列的元素成分進行原位測試，確定納米柱吸附的雜質元素對場電離特性的影響。用高分辨透射電鏡測定納米金柱的晶體結構，系統研究納米陣列的場電離開啟電壓、離子束流與納米柱的結構、缺陷、雜質的關係和物理機制，最佳化工藝參數，找到製備高品質帶刺納米金柱陣列的實驗條件，使離子發射束流達到mA級，為利用納米陣列製作場電離粒子源提供科學依據。

結題摘要

本項目發展了電化學製備納米金柱陣列的方法，獲得了垂直取向排列的納米金柱陣列。設計了場發射-場電離測量裝置，採取更換納米陣列電壓極性的方法測量場發射和場電離電流，測量由電腦程式Labview控制，自動完成設定電壓範圍測量。用該裝置測量了碳納米管、納米金柱、ZnO納米陣列等材料的場發射、場電離特性，觀察到較強的場發射束流、較低的開啟電壓和較高的擊穿電壓，在He,Ar,N2,空氣氣氛中測量了納米陣列的探測和感測能力。