SmB6单晶纳米结构的可控制备及场发射特性研究

编号：NMJS07810

篇名：SmB6单晶纳米结构的可控制备及场发射特性研究

作者：张彤 黎子娟 郭泽堃 田颜 林浩坚 许宁生 陈军 邓少芝 刘飞

关键词： 六硼化钐 近藤拓扑绝缘体 纳米线 纳米带 场致电子发射

机构： 中山大学电子与信息工程学院

摘要： 作为一种典型的近藤拓扑绝缘体,近年来六硼化钐(SmB6)材料受到了凝聚态物理和材料科学领域研究者的广泛关注。与块体材料相比,SmB6纳米材料由于具有更大的比表面积而拥有更为丰富的表面电子态,因此被认为是一个研究表面量子效应和物理机制的理想平台。由于场发射电流主要来源于纳米材料的表面态,所以研究SmB6纳米材料的场发射特性可以为研究其表面量子特性提供有益的参考。本研究利用化学气相沉积法,通过控制实验条件在硅衬底上分别实现了SmB6纳米带和纳米线薄膜的生长。研究结果表明:所制备的SmB6纳米线和纳米带分别为沿着[100]和[110]方向生长的立方单晶结构。场发射特性的测试结果发现:SmB6纳米带薄膜的开启电场为3.24 V/μm,最大电流密度达到了466.16μA/cm2,其场发射性能要优于纳米线薄膜。同时考虑到SmB6拥有很低的电子亲和势、高电导率和丰富的表面电子态,所以若可以进一步提高其场发射特性,那么很可能在冷阴极电子源领域有潜在应用。