= 5/95混合气，抽真空再充气反复3次以降低气氛炉内O2含量，直至第4次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25°C /min的速率从室温快速升温至1500°C。在1500°C下保温20min，然后随炉冷却。6H_SiC(0001)晶片上生长的SiC纳米阵列在不同放大倍率下的SEM如图4-5所示，表明所制备的6H-SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为?5.4X 10?/cm2O图6为所制备的SiC纳米阵列在室温下的场发射电流密度与外加电场关系曲线图，开启电场为1.57V/ym，阀值电场为2.34V/ym。与实施例一相比，催化剂薄膜厚度由50nm增加至70nm，纳米阵列的密度由5.2X 17根/cm2增至5.4X 10? /cm 2，场发射测试的开启电场和阀值电场都降低，场发射性能增强。
[0068]实施例三
[0069]初始原料选取聚硅氮烷，在高纯Ar气氛保护下于260°C保温30min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取0.3g置于高纯石墨坩祸底部。裁取6H-SiC(0001)晶片10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丙酮、去离子水和乙醇超声清洗各lOmin，取出后置于空气环境中自然晾干。6H-SiC(0001)晶片在喷金喷碳仪中喷金90nm，将处理后的6H-SiC(0001)晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4pa，再充入N2/Ar = 5/95混合气，抽真空再充气反复3次以降低气氛炉内O2含量，直至第4次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25V /min的速率从室温快速升温至1500°C。在1500°C下保温20min，然后随炉冷却。6H_SiC(0001)晶片上生长的SiC纳米阵列在不同放大倍率下的SEM如图7-8所示，表明所制备的6H-SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为约5.7X 17根/cm2。图9为所制备的SiC纳米阵列在室温下的场发射电流密度与外加电场关系曲线图，开启电场为1.95V/ μπι，阀值电场为2.96V/ μπι。与实施例一和实施例二相比，催化剂薄膜厚度由50nm、70nm增加至90nm，纳米阵列的密度由5.2X 10? /cm2、5.4X 10? /cm2增至5.7X10 7根/cm2，场发射测试的开启电场和阀值电场都增大，其场发射性能减弱。
[0070]综合实施例一、二和三的结果表明，通过催化剂膜厚度的调控，能够实现纳米阵列结构密度的调控，并且，在适当的范围内，纳米阵列结构密度越高，其电子发射能力越高，场发射性能越好；但纳米结构的密度过高，其电子发射能力反而降低，场发射性能越差。
[0071]实施例四
[0072]初始原料选取聚硅氮烷，在高纯N2气氛保护下于200°C保温60min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取适量置于高纯石墨坩祸底部。裁取2H-SiC晶片10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丁酮、双蒸水和丙醇超声清洗各5min，取出后置干燥。2H-SiC晶片在喷金40nm，将处理后的2H_SiC晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4Pa,再充入队气，抽真空再充气反复4次以降低气氛炉内O2含量，直至第5次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25°C /min的速率从室温快速升温至1350°C。在1350°C下保温30min，然后随炉冷却。检测结果表明2H-SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为约5.0 X 17根/cm2。
[0073]实施例五
[0074]初始原料选取聚硅氮烷，在氮气氩气混合气氛(其中N2占混合气总体积的10% )保护下于220°C保温50min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取适量置于高纯石墨坩祸底部。裁取4H-SiC晶片，如尺寸10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丁酮、双蒸水和丙二醇超声清洗各15min，取出后置干燥。4H-SiC晶片在喷金lOOnm，将处理后的4H_SiC晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4Pa,再充入Ar气，抽真空再充气反复4次以降低气氛炉内O2含量，直至第5次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25°C /min的速率从室温快速升温至1750°C。在1750°C下保温lOmin，然后随炉冷却。检测结果表明4H_SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为约6.0X 17根/cm2。
[0075]实施例六
[0076]初始原料选取聚硅氮烷，在氮气氩气混合气氛(其中N2占混合气总体积的50%)保护下于230°C保温45min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取适量置于高纯石墨坩祸底部。裁取2H-SiC晶片10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丁酮、双蒸水和丙三醇超声清洗各17min，取出后置干燥。2H-SiC晶片在喷金80nm，将处理后的2H_SiC晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4Pa,再充入N2/Ar混合气(其中N2占混合气总体积的50% )，抽真空再充气反复4次以降低气氛炉内O2含量，直至第5次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25°C /min的速率从室温快速升温至1500°C。在1500 °C下保温120min，然后随炉冷却。检测结果表明2H-SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为约5.5X 17根/cm2。
[0077]实施例七
[0078]初始原料选取聚硅氮烷，在氮气氩气混合气氛(其中N2占混合气总体积的70% )保护下于250°C保温37min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取适量置于高纯石墨坩祸底部。裁取6H-SiC(0001)晶片10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丁酮、双蒸水和丙醇超声清洗各8min，取出后置干燥。6H-SiC(0001)晶片在喷金60nm，将处理后的6H-SiC(0001)晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4Pa,再充入N2/Ar混合气(其中N2占混合气总体积的70% )，抽真空再充气反复4次以降低气氛炉内O2含量，直至第5次充气压力为一个大气压(0.1Mpa)，此后压力恒定。然后以25°C /min的速率从室温快速升温至1450°C。在1450°C下保温106min，然后随炉冷却。检测结果表明6H-SiC纳米阵列分布均匀，取向一致，密度为约5.3X107根/
2
cm ο
[0079]实施例八
[0080]初始原料选取聚硅氮烷，在氮气氩气混合气氛(其中N2占混合气总体积的90% )保护下于270°C保温53min进行热交联固化。将固化得到的SiCN固体装入尼龙树脂球磨罐中，球磨粉碎成粉末，称取适量置于高纯石墨坩祸底部。裁取6H-SiC(0001)晶片10X10X0.5mm(长X宽X厚)，依次采用丁酮、双蒸水和丙醇超声清洗各7min，取出后置干燥。6H-SiC(0001)晶片在喷金55nm，将处理后的6H-SiC(0001)晶片嵌在C纸上置于高纯石墨坩祸中，覆盖金膜的面朝向粉末且距离约2cm，并放在石墨电阻气氛烧结炉中。气氛炉先抽真空至10 4Pa,再充入N2/Ar混合气(其中N2占混合气总体积的90% )，抽真空再充气反复4次以降低气