高金海 崔颖琦张 洁李成刚张兵临

(1.郑州师范学院物理与电子工程学院，河南 郑州 450044；2.郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室，河南 郑州 450052)

由于固体表面存在势垒，电子通常无法克服势垒而逸出。因此固体内部电子只有获得额外的能量如热能、光能等，才能克服表面势垒而逸出。从电子获得能量方式的不同，电子发射主要有四种形式:热电子发射、光电子发射、次级电子发射和场致电子发射。场致电子发射简称场发射，它不需过多外加给电子能量，仅在外加强电场的情况下，使势垒的最高点降低，势垒的宽度变窄，电子通过隧道效应即可获得电子发射，因此它具有应用电压低，反应时间短，发射效率高等优点。它可以广泛地应用于扫描电子显微镜、透射电子显微镜、俄歇电镜、隧道显微镜、场发射显示器等精密电子仪器中[1-5]。目前场发射阴极材料要么成本较高、要么发射性能较差，因此场发射器件的应用还不是很广泛。由于金刚石薄膜具有稳定性高和负电子亲和势等优点，所以它作为场发射阴极材料受到广泛的研究[6-9]。我们利用微波等离子体化学气相沉积法(Microwave plasma chemical vapor deposition，MPCVD)，制备出了场发射性能较好的微米金刚石聚晶薄膜[10-13]。

1 实验

利用直流磁控溅射装置在纯平陶瓷上，镀一层金属钛，以镀有金属钛层的陶瓷为衬底，用金刚砂充分打磨，去离子水超声清洗后，放入MPCVD 腔中，先后三次调整不同的参数，制备出三种不同的微米金刚石聚晶碳膜。……