蒸镀碳化铪(HfC)对单根碳纳米管场致发射性能的改善

采用双向电泳法,在原子力显微镜探针尖端组装了单根碳纳米管,在真空环境下对比测量了单根碳纳米管蒸镀低逸出功材料HfC前后场致发射电流曲线和电流噪声的特点。证明了HfC蒸镀在碳纳米管上能够显著降低发射体的逸出功,减少电流噪声,并且观察到单根碳纳米管蒸镀了HfC后7μA左右的稳定电流发射。通过分析电流噪声,认为碳纳米管场致发射噪声主要来自吸附气体的频繁吸附和脱附。在低电流下,空间电离的离子轰击发射体表面,对吸附状态的影响占主导地位。当单根碳纳米管的场致发射电流超过1μA量级以后,碳纳米管表面温度快速升高,温度对气体吸附的影响占主导地位,吸附的气体分子逐渐脱附后,电流噪声开始降低。