【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别是涉及具有重原子质量的惰性气体和具有强还原性气体的等离子原位处理方法。
技术介绍
氧化钨纳米材料是一种有应用潜力的场发射冷阴极材料。要实现阴极应用，材料的低电场发射和均匀性特性实现是关键。大多数的研究者从材料制备角度来解决氧化钨纳米材料的低电场和均匀性场发射特性问题，例如通过控制氧化钨纳米材料的生长形貌(A.Agiral and J.G.E.Gardenier, J.Phys.Chem.C112 (2008) 15183),控制其纳米结构的生长密度(F.Liu et al.,Nanoscale3 (2011) 1850)等。但是上述途径在解决氧化钨纳米材料薄膜场发射均匀性的方面上存在局限。由于影响氧化钨纳米材料场发射特性的因素有很多，如纳米材料的长度和形貌、纳米材料的电导率、纳米材料的物相、纳米材料外部的非晶氧化层厚度等，所以如何改善氧化钨纳米材料的场发射特性目前仍然是一个制约其实际应用的关键问题。尽管目前研究者发展了若干能够有效改善碳纳米管的场发射特性的后处理技术，(X.H.Liang et al., Appl.Phys.Lett....
【技术保护点】
一种提高氧化物纳米材料薄膜场发射特性的原位等离子体辉光处理方法，包括以下步骤：?(1)首先在高真空腔中，将氧化物纳米材料薄膜作为场发射结构的阴极，涂覆荧光粉的荧光屏作为阳极，然后在阴?栅或阴?阳极两极之间施加高电压，使纳米材料薄膜出现场致电子发射，然后保持其电场强度不变，连续处理样品一段时间，以烧毁某些高度较大的纳米线，使整个样品中的纳米线的高度基本趋于一致；?(2)惰性气体等离子体处理：将一定流量的惰性气体引入高真空腔中，使真空腔中维持一定的工作气压，在场发射结构两端施加一定的强电场，从而使惰性气体在场发射结构的阴阳两极之间形成等离子体辉光放电，然后固定电场强度不变，对场...
【技术特征摘要】
1.一种提高氧化物纳米材料薄膜场发射特性的原位等离子体辉光处理方法，包括以下步骤:(1)首先在高真空腔中，将氧化物纳米材料薄膜作为场发射结构的阴极，涂覆荧光粉的荧光屏作为阳极，然后在阴-栅或阴-阳极两极之间施加高电压，使纳米材料薄膜出现场致电子发射，然后保持其电场强度不变，连续处理样品一段时间，以烧毁某些高度较大的纳米线，使整个样品中的纳米线的高度基本趋于一致；(2)惰性气体等离子体处理:将一定流量的惰性气体引入高真空腔中，使真空腔中维持一定的工作气压，在场发射结构两端施加一定的强电场，从而使惰性气体在场发射结构的阴阳两极之间形成等离子体辉光放电，然后固定电场强度不变，对场发射过程中的氧化物纳米材料薄膜进行连续原位处理，利用惰性气体原子或离子的质量大的特征，轰击其纳米材料表面的氧化层，使其氧化层的厚度迅速减薄并进一步使纳米材料的高度趋于均匀，最后关闭惰性气体，再次恢复系统的高真空度；(3)化学性质活泼的还原性气体等离子体处理:将一定流量的还原性气体引入高真空腔中，让高真空腔保持一定的工作气压，在场发射结构两端施加一定的强电场，使还原性气体在场发射器件的阴阳两极之间形成等离子体辉光，然后对场发射过程中的氧化物纳米材料薄膜进行恒定电场下的连续处理，利用还原性气体的原子或离子的强还原作用将其表面的非晶氧化层还原为与其内部氧化物纳米结构相同的单晶结构，然后关闭还原性气体，再将还原性气体抽离高真空腔，重新恢复系统的高真空度；(4)上述惰性气体和还原性气体原位等离子体处理I次或循环重复进行若干次，直至原位观察中的样品获得场发射均匀的发射图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述氧化物纳米材料包括氧化钨纳米材料，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，许宁生，莫富尧，郭同义，邓少芝，陈军，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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