[发明专利]4H-SiC纳米带阵列在高温场发射阴极材料中的应用

摘要

本发明涉及一种4H‑SiC纳米带阵列在高温场发射阴极材料中的应用，属于纳米材料应用领域。该4H‑SiC纳米带阵列为场发射阴极，4H‑SiC纳米带阵列中至少纳米带具有介孔结构，场发射阴极在200‑300℃的电子发射波动性为5‑6％，开启电场为1.2‑0.8V/μm。本发明实现了在常温常压下SiC纳米带阵列场发射阴极的温和制备，且所制备的SiC纳米带阵列场发射阴极在200‑300℃的高温下具有较低的开启电场和具有良好的电子发射稳定性，具备在高温苛刻服役条件下稳定工作的能力。

主权项

1.4H‑SiC纳米带阵列在高温场发射阴极材料中的应用，其特征在于，所述4H‑SiC纳米带阵列为场发射阴极，不锈钢为阳极，场发射测试仪器的真空度为1.7×10‑7 Pa，阴极和阳极之间的距离设定为600μm，所述4H‑SiC纳米带阵列为介孔结构，所述场发射阴极在300℃的电子发射波动性为5.8%，开启电场为1.2‑0.8V/μm；所述4H‑SiC纳米带阵列的制备方法为： 将N掺杂的4H‑SiC晶片，切割成1×1cm2的样品，样品分别经过以丙酮、乙醇、蒸馏水为溶液的超声波清洗，然后将样品浸入氢氟酸：乙醇=1:1的混合液中2min，然后以4H‑SiC晶片的碳面为刻蚀面，将样品在氢氟酸：乙醇：过氧化氢以体积比为3:6:1组成的刻蚀液中进行刻蚀，刻蚀电源为45mA/cm2的脉冲电流源，脉冲停留时间为5ms，刻蚀时间为5min，刻蚀后样品放入乙醇溶液中，10min后取出放在滤纸上，再空气干燥，得到介孔结构的4H‑SiC纳米带阵列。