編號：NMJS03586
篇名：N摻雜SiC納米線的制備、場發(fā)射性能及第一性原理計算
作者：孫莎莎； 李鎮(zhèn)江； 李偉東； 齊學(xué)禮
關(guān)鍵詞：SiC納米線； 場發(fā)射； 第一性原理； 密度泛函理論
機構(gòu)： 青島科技大學(xué)機電工程學(xué)院
摘要： 利用簡單的化學(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、元素分析等測試手段對產(chǎn)物的物相和微觀形貌進行了表征,并對其場發(fā)射性能進行了研究,采用基于密度泛函理論(DFT)的第一性原理對N摻雜前后SiC納米線的電子結(jié)構(gòu)進行了計算。結(jié)果表明:摻N后的納米線彎曲程度明顯變大,場發(fā)射性能顯著提高,開啟電場值和閾值電場值由原來的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,第一性原理計算表明,摻N后的納米線禁帶寬度明顯變窄,使電子從價帶向?qū)н^渡時需要更少的能量,從理論上解釋了N摻雜SiC納米線場發(fā)射性能增強的原因。
