高效MIM电子源的制备及电子注入激发紫外辐射机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51802184
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    薛涛
  • 依托单位：
    陕西科技大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

UV light source is greatly involved in the environmental, energy source, fabrication, luminance, medical, and biology science, because of its tremendous characteristics in florescence, biology, photochemistry and photo-electronics. Nevertheless, low efficiency is still an open question in mercury free UV light source, restricting the development of the UV light source technology. Therefore, improving the efficiency of the UV light source is the key scientific problem. The fundamental research to improve UV emission efficiency by injecting electrons into gas with high efficient Metal-Insulator-Metal Field Emission source based on Al2O3 Film is proposed. There are two purposes of this project. Firstly, in order to obtain the principle of non-fluctuation electron emission, the influence of the preparation process of the alumina film and the device structure on the electron emission characteristics of the MIM electron source were studied. Secondly, in order to obtain the mechanism of direct excitation of gas by MIM electron source, the relationship between electron emission and gas ignition voltage or ionization voltage were studied. The project on promoting development of low-cost and high-efficiency ultraviolet light source with high efficiency, free fluctuation and large emission current density novel electron emitter, and application of electron source in the field of gas atmosphere, has important scientific significance and application value.
紫外光源可应用于环保、能源、加工照明、医疗、生物和国防等领域，但无汞紫外辐射源输出效率低，制约了紫外辐射源的发展和广泛应用。因此，研究新的紫外辐射机理、发光材料和器件，获得高效率的紫外辐射技术，是当前紫外光源研究首要解决的科学问题。本项目对基于氧化铝薄膜的高效MIM电子源制备及电子注入激发紫外辐射机理进行基础研究。通过研究氧化铝薄膜制备工艺以及器件结构对MIM电子源电子发射特性的影响规律，获得无涨落高效率MIM电子源电子发射的原理；通过探索不同压强气氛环境下激发气体的情况、发射电子对气体着火电压和维持电离电压的影响，获得MIM电子源直接激发气体发光的机理。从而获得能在气氛环境中发射电子的高效率、无涨落、大发射电流密度的新型场发射器件，实现电子对气体的直接激发。此项目的研究成果可用于开发高效、低成本、应用范围更为广泛的紫外光源，并将真空纳电子器件拓展到气氛领域，具有重要的科学意义和实用价值。

结项摘要

紫外光源可应用于环保、能源、加工照明、医疗、生物和国防等领域，但无汞紫外辐射源输出效率低，制约了紫外辐射源的发展和广泛应用。因此，研究新的紫外辐射机理、发光材料和器件，获得高效率的紫外辐射技术，是当前紫外光源研究首要解决的科学问题。本项目对基于氧化铝薄膜的高效MIM电子源制备及电子注入激发紫外辐射机理进行基础研究。（1）研究了制备工艺对壁垒型和多孔型氧化铝薄膜的影响，获得了氧化铝薄膜表面形貌、表面化学组分和孔径及孔分布对电子发射特性的影响规律。（2）研究了负阻效应的形成机理，提出BOAF是导致器件出现负阻效应的主要原因。通过氧化工艺参数调控BAOF和PAOF的厚度，有效抑制器件的负阻效应，获得无涨落高效率MIM电子源电子发射的原理；（3）通过探索不同压强气氛环境下激发气体的情况、获得MIM电子源直接激发气体发光的机理，实现了氖和氙气的气体激发。此项目的研究成果可用于开发高效、低成本、应用范围更为广泛的紫外光源，并将真空纳电子器件拓展到气氛领域，具有重要的科学意义。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Nanoscale Vacuum Field Emission Triode With a Double Gate Structure
双栅极结构纳米级真空场致发射三极管
  • DOI：
    10.1109/led.2021.3136875
  • 发表时间：
    2022-02-01
  • 期刊：
    IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Wang, Xiao;Zheng, Chaofan;Wu, Shengli
  • 通讯作者：
    Wu, Shengli
Analysis of the electron emission characteristics and working mechanism of a planar bottom gate vacuum field emission triode with a nanoscale channel
纳米级沟道平面底栅真空场发射三极管电子发射特性及工作机理分析
  • DOI：
    10.1039/d1nr02773e
  • 发表时间：
    2021-08-03
  • 期刊：
    NANOSCALE
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Wang, Xiao;Xue, Tao;Wu, Shengli
  • 通讯作者：
    Wu, Shengli
Improving the random lasing performance using Au@SiO2 nanocubes-silver film hybrid structure
利用 Au@SiO2 纳米立方体-银膜混合结构提高随机激光性能
  • DOI：
    10.1016/j.jlumin.2020.117788
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    JOURNAL OF LUMINESCENCE
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Ning Shuya;Dai Kang;Zhang Naming;Zhang Yifan;Wu Yuan;Huang Jin;Xue Tao;Zhang Fanghui
  • 通讯作者：
    Zhang Fanghui

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其他文献

退火对Al-Al_2O_3-Ti/Au金属-绝缘体-金属电子源发射特性的影响
  • DOI：
    10.13922/j.cnki.cjovst.2014.11.17
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    真空科学与技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    胡一华;薛涛;张小宁;刘纯亮
  • 通讯作者：
    刘纯亮
基于硅酸镓镧的声表面波高温压力器件的微结构加工制造技术研究
  • DOI：
    10.3901/jme.2021.08.081
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    机械工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    梁晓瑞;徐芳萌;薛涛;谭秋林;董和磊;熊继军
  • 通讯作者：
    熊继军
碳化与氯盐复合作用下硫氧镁胶凝材料的护筋性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    建筑材料学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    巴明芳;张丹蕾;赵启俊;薛涛;柳俊哲
  • 通讯作者：
    柳俊哲
遮荫影响半夏DNA甲基化的MSAP分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    施江;熊雨婕;张晗;孟雪;张泽宇;张苗苗;于江珊;朱艳芳;薛涛;薛建平
  • 通讯作者：
    薛建平
他山之石谈肝性脑病临床药物研究的启示
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    医学争鸣
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    薛涛;邱建华;乔莉
  • 通讯作者：
    乔莉

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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