碳纳米管端口的场蒸发

• 作者: 刘洋 张兆祥 张耿民 柏鑫 王鸣生 薛增泉 赵兴钰 郭等柱
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 碳纳米管 场蒸发 场发射
• 年，卷（期）: 2008,（7）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 4596-4601
• 页数: 6页
• 字数: 4330字
• 语种: 中文

摘要

将单根多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotube,MWCNT)组装在W针尖上并送入超高真空场发射,场离子显微镜(Ultrahigh Vacuum Field-emission/Field-Ion microscope,UHV-FEM/FIM)进行场蒸发及场发射研究.结果表明,场蒸发可以降低MWCNT的逸出功.从而增强其场发射能力.估算MWCNT的蒸发场低于1.3×108 V·cm-1,且在此场强下的平均蒸发速率为9.4 nm·min-1.定性讨论MWCNT的蒸发场大大低于C的理论值的原因.首先,通过场解吸获得的清洁端口上有较多悬挂键,平均每个C原子的配位数较小,所以升华热较低.其次,可能存在于MWCNT中的H原子会在强场下碰撞端口的C原子,使其更易蒸发.以上结果显示了利用场蒸发剪短碳纳米管从而改善其场发射特性的可行性.