ZnO量子点（ZnO QDs）具有尺寸小、发射点密集的场发射优势，但其电荷传输性能不足，而纳米棒、纳米线和纳米管等一维纳米结构具有较高的长径比和良好导电性能，已广泛用于场发射研究。具有异质结构核-壳结构的纳米线可以增强场发射性能，其通过微处理纳米线表面上的电势梯度，使得电子依据能带排列结构设计隧穿到真空。利用具有不同功能的组分形成具有良好的能带排列的异质结构，不仅能导致两种材料的性能的功能整合，而且还导致新的界面效应和现象。据目前所了解，基于量子点与传统一维或二维纳米材料复合结构的场发射应用少有报道。
本论文研究ZnO QDs 与传统一维氧化物CuO纳米线（CuO NWs）异质结构，以一维氧化物纳米棒为基体为 ZnO QDs 提供良好的定向电荷传输，同时 ZnO QDs 的表面改性又能改善基体的场发射性能，提出了详细的电势叠加效应和形成机制。鉴于 ZnO QDs 在 CuO NWs 表面呈现孤岛状分布且生长密度低，通过表面改性工程利用原子层沉积(ALD)工艺先在 CuO NWs 基体上沉积 Al2O3 薄膜，均匀的 Al2O3 薄膜为 ZnO QDs 的生长提供了良好的成核表面，同时可以降低基体表面的电子势垒高度。这种金属氧化物异质结构在很多应用中都具有重要的意义，特别是由于表面积大大增加，异质结密度提高，具有固有光捕获效应等优点。研究成果为改善单一纳米材料器件的场发射性能提供了有效途径，也为制备新型结构的场发射器件奠定理论基础。
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