具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线的制备及应用制造技术

一种具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线，其特征在于Al掺杂SiC纳米线的表面为一层由SiO2纳米球联接Al掺杂SiC纳米线构成的网状纳米结构，其制备方法主要包括：以聚碳硅烷、硅粉和硝酸铝为反应原料，硝酸镍为催化剂；将混合研磨后的反应原料和带有催化剂的石墨基片置于石墨反应室中，放入真空气氛炉内；通Ar气，抽真空至50～80Pa，以15℃/min的升温速率升温至1350～1450℃,保温60～90min。所获得的具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线作为场发射阴极材料，表现出很低的开启电场(0.5V/μm)和阈值电场(2.8V/μm)，而且具有高的场发射稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料制备领域，涉及一种具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线的制备方法及其作为场发射阴极材料的应用。
技术介绍
SiC是一种重要的第三代半导体材料，其低维纳米结构由于具有高的禁带宽度，高的电子饱和迁移率和热导率、小的介电常数和较好的机械性能等优异特性，在微纳米光电器件等领域有着广泛的应用前景。近年来，由于SiC低维纳米结构在平板显示器和场发射电子枪等领域中的潜在应用，逐渐引起了国内外研究人员的广泛关注。为了推动SiC低维纳米结构作为场发射阴极材料的实际应用，研究人员在其形貌调控方面做了大量工作，已有多种新颖SiC纳米结构及其场发射性能的报道，如：RenbingWu等人制备出了锥形SiC纳米线，具备良好的场发射特性，其开启电场为1.2V/μm(WuRB,ZhouK,WeiJ,HuangYZ,SuF,ChenJJ,etal.GrowthoftaperedSiCnanowiresonflexiblecarbonfabric:towardfieldemissionapplications.JPhysChemC2012；116:12940–5.)；陈善亮等人公开了一种SiC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线，其特征在于Al掺杂SiC纳米线的表面为一层由SiO2纳米球联接Al掺杂SiC纳米线构成的网状纳米结构，即网状结构的联接点处为SiO2纳米球，下层产物为纯净的Al掺杂SiC纳米线，其制备方法包括以下步骤：1)以固态聚碳硅烷为Si源和C源，硅粉为辅助Si源，将固态聚碳硅烷在230℃保温40min进行预氧化处理后，按照质量比2～3：1称取聚碳硅烷与硅粉，一起置于玛瑙研钵中混合研磨30～40min，向研磨后的聚碳硅烷与硅粉的混合粉体中加入0.5～1.5mL浓度为0.2mol/L的硝酸铝乙醇溶液，置于干燥箱内75℃干燥2小时后，再次研磨40min，得到混合反应...

【技术特征摘要】
1.一种具有网状表层的原位Al掺杂SiC纳米线，其特征在于Al掺杂SiC纳米线的表面为一层由SiO2纳米球联接Al掺杂SiC纳米线构成的网状纳米结构，即网状结构的联接点处为SiO2纳米球，下层产物为纯净的Al掺杂SiC纳米线，其制备方法包括以下步骤：1)以固态聚碳硅烷为Si源和C源，硅粉为辅助Si源，将固态聚碳硅烷在230℃保温40min进行预氧化处理后，按照质量比2～3：1称取聚碳硅烷与硅粉，一起置于玛瑙研钵中混合研磨30～40min，向研磨后的聚碳硅烷与硅粉的混合粉体中加入0.5～1.5mL浓度为0.2mol/L的硝酸铝乙醇溶液，置于干燥箱内75℃干燥2小时后，再次研磨40min，得到混合反应原料备用；2)将石墨基片于超声波清洗机中清洗烘干后，浸入0.01mol/L的Ni(N...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇江，宋冠英，孟阿兰，李凯华，张猛，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37