与从基底向上生长凸形纳米结构并将其用作冷电子源的主流策略相反,本文表明,向下生长到基底中的凹形纳米结构也导致了适合于场发射的配置。 分两步阳极氧化在钛箔上开发了有序的TiO2纳米管阵列。 同时,尖锐的纳米尖端阵列在外观上类似于Spindt发射器阵列,也显示在箔片的最外表面。 这些纳米尖端实际上是在阳极氧化过程中溶解下来的钛箔表面的其余部分。 退火将无定形的TiO2纳米尖端转变为锐钛矿晶体,并进一步转变为金红石型。 尽管缺乏整体大的长径比,但这些纳米尖端的锋利度确保了足够强的电场用于电子提取。 结果,在退火之前或之后,可以容易地从TiO 2纳米尖端阵列获得场发射。 样品的光电子能谱表明,大多数发射电子来自带隙中的局部态。 在适当的温度下退火会增加这些局部状态,并改善样品的场发射能力。