人工晶体学报

作者：霍海波, 郑亚娟, 麻华丽, 董子华, 李倩倩, 李明玉, 丁佩, 曾凡光

单位：郑州航空工业管理学院材料学院,郑州 450015

关键词：单体石墨纤维,场发射,有效发射面积,电流密度,场增强因子,

基金：河南省科技厅科技攻关项目(202102210110,202102210246);河南省自然科学基金(212300410414);航空科学基金(2019ZF055002)

利用化学气相沉积(CVD)法,以甲烷为碳源在管式炉中合成了单体石墨纤维(MGF)。选取长度为3.426 mm,顶端球面半径为11.26 μm的单体石墨纤维直立于圆铜片上作为阴极,以导电ITO玻璃作为阳极,采用二极管结构在真空室中进行直流场发射测试,证实MGF的开启场强为0.477 5 V/μm。基于有限元仿真软件ANSYS进行电磁场分析,计算了MGF在不同电压下的有效发射面积。结果表明,当电压为5.36 kV时,MGF达到最大发射面积为796.226 μm2,在实验测量电压范围内,平均发射电流密度可以达到46.069 A/cm2,单体石墨纤维具有良好的场发射特性。

来源：2021年第5期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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