题目：六硼化镧薄膜的制备及其红外辐射和电子发射特性研究

LaB6薄膜是一种紫红色的且有很高的化学稳定性的薄膜材料，具有较低的红外发射率，在可见光区有高的透过率。另外，LaB6薄膜具有一种独特的低能耗电子发射特性，广泛应用于各种扫描和透射电镜、俄歇电子能谱仪，电子探针等大型精密分析仪器，也用于电子束熔炼、电子束益发、焊接等电子束加工技术中。本文采用直流磁控溅射法制备LaB6薄膜，系统研究了工艺参数，主要是基底温度、溅射功率、溅射气压对LaB6薄膜微观结构和性能的影响。采用了XRD、SEM、台阶仪、UV-VIS-NIR分光光度计、傅立叶红外光谱仪、四探针测试仪、红外发射率测量仪等测试手段对LaB6薄膜的微观结构、光电性能、电子发射和红外发射性能进行了表征。实验结果表明：基底温度、溅射功率和溅射气压都会影响沉积速率和沉积粒子能量，导致薄膜性能改变。基底温度和溅射功率升高会改善LaB6薄膜的结晶程度，提高其可见光区的透过率，降低红外光区的透过率；同时导致LaB6薄膜载流子浓度增加，电阻率减小。但是基底温度太高也会对LaB6薄膜的结晶有抑制作用。溅射气压对LaB6薄膜的结晶程度基本没有影响。另外，在空气和氩气气氛中500℃退火处理时，硅基底LaB6薄膜的晶体结构特征峰都没有变化。当在氩气中退火温度为800℃时，硅基底LaB6薄膜（100）和（110）晶面的特征峰都消失。成分分析表明薄膜中B/La比例都稍大于6。可见光透过率先是随基底温度升高而升高，但在基底温度为475℃时LaB6薄膜的透过率最大。溅射功率为40W时的LaB6薄膜可见光透过率还在30%~60%之间；基底温度为475℃时LaB6薄膜几乎没有红外光透过。红外光透过率随着溅射功率增大而降低，当溅射功率为70W和80W时LaB6薄膜的红外光透过率几乎为0；LaB6薄膜分别在基底温度为475℃时和溅射功率为90W时红外发射率最小，分别为0.55和0.33。LaB6薄膜随着氩气流量从30Sccm增加到40Sccm时，红外发射率从0.85降到0.45。另外，LaB6薄膜红外发射率随着靶基距增大而增大。本文还对LaB6薄膜的热电子发射特性进行了研究，LaB6薄膜阴极在1400℃下发射电流密度为0.4A/cm2。由理查逊电子发射方程计算出，LaB6薄膜的逸出功为2.96eV。