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为解决相对论返波管(RBWO)现用石墨阴极发射电流低、发射阈值高、材料放气等缺陷,本文利用掺氮超纳米金刚石(UNCD)优异的电子场发射性能,采用微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术在石墨阴极发射刃口涂覆掺氮UNCD作改性处理。首先,探索了以三乙胺为掺杂氮源在硅片上制备掺氮UNCD的工艺,详细研究了液态源组成、通入量及生长温度对薄膜质量的影响,并研究了掺氮UNCD的直流场发射性能;为了克服金刚石薄膜在石墨基底上生长存在形核密度低、膜层完整性差等问题,在沉积掺氮UNCD前在石墨基底上制备一层金属过