【正文】 電子場發(fā)射的特性曲線。 將打磨好的襯底材料先用吹風機吹去大的顆粒，然后用酒精擦洗干凈。最后是自然降溫過程，圖中的線段不代表實際 溫度。 圖 210 工智能控制高溫燒結(jié)爐控制面板各部分名稱 絲網(wǎng)印刷納米金剛石薄膜實驗測試系統(tǒng)裝置和電路 （ 1）實驗測試系統(tǒng)裝置 （ 1 ） （ 2 ） 3 4 （ 5 ） （ 6 ） （ 7 ） （ 8 ） （ 9 ） （ 10 ） （ 1 ） 輸出指示； （ 2 ） 自整定； （ 3 ） 報警指示； （ 4 ）程序控溫運行指示； （ 5 ） 測量值顯示（上顯示器） PV ； （ 6 ） 給定值顯示（下顯示器） SV ； （ 7 ） 設(shè)置鍵；（ 8 ） 數(shù)據(jù)移位鍵； （ 9 ） 數(shù)據(jù)減少鍵； （ 10 ）數(shù)據(jù)增加鍵； 北方民族大學學士學位論文 實驗系統(tǒng)和實驗關(guān)鍵步驟處理 15 圖 211 圖 212 北方民族大學學士學位論文 實驗系統(tǒng)和實驗關(guān)鍵步驟處理 16 （ 2）電路 利用實驗測試系統(tǒng)裝置和電路，對絲網(wǎng)印刷納米金剛石薄膜的場發(fā)射特性進行研究，評價納米金剛石薄膜材料的場致發(fā)射特性的性能參數(shù)主要包括開啟電場、閾值、場發(fā)射電流密度、場發(fā)射電流穩(wěn)定性、場發(fā)射電子光斑分布等。 采用自動印刷機的工藝流程為：調(diào)整印刷器的壓力→上網(wǎng)框→對版→固定工作臺→二次對準→固定印刷臺（網(wǎng)框 ）→調(diào)整刮板壓力→上漿→試印刷→正式印刷。冷卻至室溫時分散稀糊狀漿料變成粘稠的狀態(tài)。 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20024681012Prpportion (%)D i a m e t e r o f D i a m o n d G ra i n (n m ) % 圖 23 納米金剛石粉末的粒度分布比例（平均粒度 ） 由于納米金剛石顆粒很容易團聚在一起，形成帶有若干弱連接界面的尺寸較大的團聚體，這給納米顆粒在金屬襯底表面的均勻分布帶來了很大的困難，從而影響電子發(fā)射的均勻性。研究了該薄膜的制備工藝，得到了場致發(fā)射性能良好的優(yōu)化工藝條件。 獲得高質(zhì)量發(fā)射性能的納米金剛石薄膜以用作場致電子發(fā)射材料是目前研究的熱點之一。[21]。A/cm178。大量的實驗結(jié)果和理論表明金剛石薄膜發(fā)射體的發(fā)射特性優(yōu)異，能夠在同樣大小的開啟電壓下獲得比通常所用的硅材料場致發(fā)射體強得多的場致發(fā)射電流。 （ 4） 電學性質(zhì)：在室溫下金剛石具有很寬的禁帶寬度，其數(shù)值為 ~,介電常數(shù)ε r為 177。金剛石晶體各晶面上的硬度也不同，其硬度從大到小的順序為 {111}?{110}?{100}。要穩(wěn)定發(fā)射電流必須穩(wěn)定逸出功和電場強度的值。它首次在實驗上用低的開啟電壓，獲得了高的發(fā)射電流密度。 特別是納米金剛石薄膜材料很好的穩(wěn)定性使得它成為一種比較理想，有前途的場致電子發(fā)射陰極材料。本課題研究的對象是怎樣制作納米金剛石薄膜和制作納米金剛石薄膜所采用的一些燒結(jié)和后處理工藝流程，以及所制作的納米金剛石薄膜的優(yōu)異的電子場發(fā)射性。 等人用 研究制備了納米結(jié)構(gòu)的金剛石材料的顯示器 [23]。馮濤等人采用真空磁過濾弧沉積法制備的類金剛石薄膜的場發(fā)射閾值電場達到 ， 178。 利用化學氣相沉積（ CVD）的方法合成金剛石膜類似天然金剛石具有高硬度、高導熱率、高電阻率等優(yōu)異的物理化學性質(zhì)，尤其金剛石具有的寬禁帶、高載流子遷移率、低介電常數(shù)、高導熱率、高擊穿電壓及其它性質(zhì)，因此利用 金剛石薄膜 制備的半導體器件可以在高于 600℃溫度下正常工作，作為耐腐蝕、抗輻射、防化學腐蝕的 器件可以在宇宙飛船、原子反應(yīng)堆及惡劣環(huán)境下工作 [14]。 北方民族大學 學士學位論文 論文題目 : 納米金剛石半導體薄膜傳感器的研究與模擬 系 (部 )名 稱 : 電子 與 信息工程系 學 生 姓 名 楊振軍 專 業(yè) : 測控技術(shù)與儀器 學 號 : 20xx0239 指導教師姓名 : 張 秀 霞 教授 論文提交時間 : 20xx 年 5月 22 日 論文答辯時間 : 20xx年 5月 29 日 學位授予時間 : 北方民族大學 教務(wù)處制 I 摘 要 金剛石 具有很強的抗輻射、耐腐蝕性能，是能在高溫下使用的新型 寬能帶隙半導體 材料， 被譽為發(fā)展前景十分廣闊的第三代半導體材料。 關(guān)鍵詞 ：納米金剛石，薄膜，場致發(fā)射，壓力傳感器 II ABSTRACT The diamond has strong resist radiation, corrosion resistance, is used in high temperature of the new band gap width of semiconductor material, known as the development prospects of the third generation of semiconductor materials. Therefore, the diamond film can be made into heat, impact resistance, corrosion resistance, radiation, high sensitivity of pressure sensor. This paper according to market demand fieldemission materials in nano diamond powders, adding nano graphite powder size, nanotubes made nanodiamond diamond, as the sharp as conductive graphite grain. Using nanometer diamond as projectile, nano conductive medium, printing graphite as preparation of field emission film. The preparation for printing, stable area of field emission performance of uniform diamond thin films, nanometer material nanometersize diamond ultrasonic dispersing and mechanical method and the paste made dispersed new craft, experiment of nano graphite, nano size diamond and ethyl cellulose, make the best proportion of diamond micro nano tip, reasonable distribution density. To make film of pulping agent can watch volatile exposed nano diamond fine, nano tip diamond film binder firmly in the substrate, the study of diamond film, the highest temperature sintering process, how to best nanometer diamond film fieldemission model testing and analysis, the diamond film fieldemission characteristics. Using nanometer diamond film fieldemission characteristics designing a pressure sensor, with MATLAB simulation analysis of nano diamond film pressure sensor principle of work. KEY WORDS: nano, film, diamond fieldemission, pressure sensor III 目 錄 前 言 ............................................................... 1 第一章 金剛石薄膜的特性其在場致發(fā)射領(lǐng)域的應(yīng)用 ....................... 3 場致發(fā)射與冷陰極 ............................................ 3 金剛石結(jié)構(gòu) .................................................. 5 金剛石基本性質(zhì) .............................................. 5 金剛石薄膜的國際國內(nèi)研究動態(tài) ................................ 7 第二章 實驗系統(tǒng)和實驗關(guān)鍵步驟處理 ................................... 9 所采用的制備金剛石薄膜的實驗工藝 ............................ 9 絲網(wǎng)印刷納米金剛石薄膜的制備 ............................. 11 絲網(wǎng)印刷納米金剛石薄膜的熱燒結(jié)處理 ......................... 12 絲網(wǎng)印刷納米金剛石薄膜實驗測試系統(tǒng)裝置和電路 ............... 14 第三章 實驗結(jié)果分析 ............................................... 17 納米金剛石薄膜的燒結(jié)曲線 .................................... 17 不同的印刷厚度對納米金剛石場發(fā)射特性的影響 .................. 18 不同粒度砂紙打磨襯底對納米金剛石場發(fā)射特性的影響 ............ 19 退火處理對納米金剛石薄膜電子場發(fā)射性能的影響 ................ 21 印刷納米金剛石薄膜場發(fā)射條件下的陽極屏發(fā)光情況 .............. 23 退火熱處理前后的樣品在不同場強下陽極 屏的發(fā)光 ................ 23 印刷納米金剛石薄膜的場發(fā)射電流穩(wěn)定性 ........................ 24 第四章 利用納米金剛石薄膜設(shè)計信息傳感器 ............................ 25 實驗測試 電路 ................................................... 25 利用 MATLAB 進行的模擬 ...................................... 25 第五章 結(jié)束語 .......................................................................................................... 28 致 謝 .......................................................................................................................... 29 參考文獻 ...................................................................................................................... 30 附 錄 ..........................................