[发明专利]一种具有优良场发射性能的金属纳米颗粒/金刚石复合膜及制备方法

摘要

本发明公开了一种具有优良场发射性能的金属纳米颗粒/金刚石复合膜及其制备方法，属于光电子材料技术领域。利用离子注入技术，将能量为100~500 keV、剂量为10¹⁶离子/cm²‑10¹⁷离子/cm²的金属离子注入到金刚石薄膜中，然后使薄膜分别在N₂、Ar或H₂气氛中退火，即得所述金属纳米颗粒/金刚石复合膜。本发明方法简单，易于操作；所得复合膜中金属纳米颗粒与金刚石直接结合，稳定性好；制备获得的复合膜电阻率低、Hall迁移率高、场发射性能良好，对实现其在半导体器件、场致发射显示器等领域的应用具有重要的科学意义和工程价值。

主权项

一种具有优良场发射性能的金属纳米颗粒/金刚石复合膜，其特征在于，以单晶硅为衬底制备金刚石薄膜，向金刚石薄膜中注入金属离子，并经N₂、Ar、或H₂气氛中退火得到复合膜，所得复合膜中导电性能不佳的非晶碳转变成具有高导电性能的微晶石墨；退火处理后，金属纳米颗粒同时存在于金刚石的晶粒和晶界中。