利用Fe和Co催化金屬在n-Si與p-Si基板上成長及其奈米碳管的場發射性質

Field emission characteristics from CNTs grown on p-Si(100) and n-Si(100) with Fe or Co metal catalysts

張君逸(C. Y. Chang)

指導教授 ： 黃振昌

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2006.00150

摘要

本論文是利用微波電漿化學氣相沉積系統(microwave plasma enhanced chemical vapor deposition，MPECVD)，在鍍上Co(10 nm)或Fe(10 nm)的n-Si或p-Si基板上成長奈米碳管(carbon nanotubes，CNTs)，並研究其場發射性質。研究顯示不同摻雜的基板(n-Si或p-Si)對於Co催化成長CNT的形貌沒有太大影響，在Co/p-Si上的CNT表現出比在Co/n-Si有較好的場發射性質。當以Fe為催化金屬，在n-Si成長的CNT上比在p-Si上的CNT長1.5倍，在Fe/n-Si上的CNT表現比在Fe/p-Si上有較好的場發射性質。
在Co/p-Si上成長的CNT有較佳的場發射性質，其原因在於Co/p-Si的蕭基能障比Co/n-Si的要小。而在Fe/n-Si上成長的CNT比在Fe/p-Si的場發射性質好，原因尚不清楚，可能有三種原因：(1) CNT/Si接面能障大小，(2)Fe/Si接面內，Si的電子與電洞遷移率和擴散係數的大小不同，(3)CNT的形貌不同造成的。

關鍵字

奈米碳管 ； 場發射 ； 蕭基能障