[发明专利]通过场发射自加热诱导纳米结构改善结晶性的方法和装置

摘要

本发明公开了一种通过场发射自加热诱导纳米结构改善结晶性的方法，其采用场发射电流产生焦耳热原位加热纳米结构材料，通过场发射电流产生过程实现纳米结构材料温度迅速升高，并促使多晶态纳米结构在微观尺度下进行重结晶，改善纳米结构材料的结晶性。本发明技术实现方法简单，不需要提供外部热能就可以对金属、半导体等纳米结构的结晶性进行改善，而材料结构结晶性的改善，能够改善材料电学、场发射等物理特性。本发明进一步提供实现上述方面的场发射装置。

主权项

一种通过场发射自加热诱导纳米结构改善结晶性的方法，其特征在于：采用场发射电流产生焦耳热原位加热纳米结构材料，通过场发射电流产生过程实现纳米结构材料温度迅速升高，其通过以下步骤实现：(1)设置由阴极和阳极构成的场发射结构；(2)将纳米结构材料设于步骤(1)所述场发射结构的阴极位置；(3)将电极安装在步骤(1)所述场发射结构的阳极位置；(4)将安装上述纳米结构材料以及电极的场发射结构设于真空度大于1×10^‑3Pa的真空环境中；(5)调节阴极与阳极之间的距离，并对设于真空环境中的场发射结构的阴极及阳极间施加0.01V～500V的电压，使纳米结构材料产生发射电流；(6)持续施加电压，使发射电流升高以使纳米结构材料升温，当温度达到一定温度时，纳米结构的多晶态区域发生重结晶，纳米结构的结晶性发生不同程度的改善。