N摻雜SiC納米線的制備、場(chǎng)發(fā)射性能及第一性原理計(jì)算

編號(hào)：NMJS03586

篇名：N摻雜SiC納米線的制備、場(chǎng)發(fā)射性能及第一性原理計(jì)算

作者：孫莎莎； 李鎮(zhèn)江； 李偉東； 齊學(xué)禮

關(guān)鍵詞：SiC納米線； 場(chǎng)發(fā)射； 第一性原理； 密度泛函理論

機(jī)構(gòu)： 青島科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院

摘要： 利用簡(jiǎn)單的化學(xué)氣相沉積法,首次以固態(tài)三聚氰胺(C3H6N6)為N摻雜劑,與Si/SiO2粉體混合,在1 250℃下保溫25min,制備出N摻雜SiC納米線。采用XRD、SEM、元素分析等測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物的物相和微觀形貌進(jìn)行了表征,并對(duì)其場(chǎng)發(fā)射性能進(jìn)行了研究,采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理對(duì)N摻雜前后SiC納米線的電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明:摻N后的納米線彎曲程度明顯變大,場(chǎng)發(fā)射性能顯著提高,開(kāi)啟電場(chǎng)值和閾值電場(chǎng)值由原來(lái)的3.5V.μm-1和6.6V.μm-1分別降低為2.6V.μm-1和5.5V.μm-1。此外,第一性原理計(jì)算表明,摻N后的納米線禁帶寬度明顯變窄,使電子從價(jià)帶向?qū)�帶過(guò)渡時(shí)需要更少的能量,從理論上解釋了N摻雜SiC納米線場(chǎng)發(fā)射性能增強(qiáng)的原因。