龙亚平，曾葆青*，杨云，柳建龙，吴喆

（电子科技大学 物理电子学院，四川 成都 610054）

硝酸盐对电泳沉积钛基石墨烯冷阴极场发射性能的影响

龙亚平，曾葆青*，杨云，柳建龙，吴喆

（电子科技大学 物理电子学院，四川 成都 610054）

采用电泳沉积的方法在金属钛片衬底上制备石墨烯冷阴极。研究了Mg（NO3）2·6H2O、Zn（NO3）2·6H2O和Al（NO3）3·9H2O对石墨烯冷阴极表面形貌、成分以及场发射性能的影响。用原子力显微镜（AFM）对自制氧化石墨烯的尺寸和厚度进行了表征，用扫描电镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）分析了石墨烯冷阴极表面的结构和组成。场发射测试结果表明：不同的硝酸盐对电泳制备的石墨烯冷阴极的场发射性能产生了影响。采用Mg（NO3）2·6H2O时，所得的石墨烯冷阴极场发射性能最好，开启场为3.3 V/μm，阈值场为6.3 V/μm。

石墨烯冷阴极；电泳沉积；硝酸盐；场发射

First-author’s address: School of Physical Electronics， University of Electronic Science and Technology of China，Chengdu 610054， China

电泳法以其低成本、沉积厚度可控、适合大规模制备［1-3］等优点，近年来成为制备冷阴极的重要技术之一。电泳法制备的石墨烯冷阴极具有优越的场发射性能。因为石墨烯作为一种二维的碳原子纳米材料［4］，拥有高的电子迁移率、高的比表面积和绝佳的导热性能［5-7］。电泳法制备的石墨烯冷阴极表面容易形成不同形状的尖锐边缘，有利于场致电子的发射。而且电泳法制作工艺简单、生产成本低、适合大规模制备，因此成为研究石墨烯冷阴极的常用方法。如印度的 Palnitkar课题组报道了氮掺杂的石墨烯［5］，并用电泳法将该种石墨烯电泳沉积到拥有钛过渡层的硅衬底上，经过一系列处理后制备出的冷阴极最终获得了有文献报道以来最低的开启电场0.6 V/μm。……