柵極冷陰極結(jié)構(gòu)碳納米管管束陣列場發(fā)射性能的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的會屬或半導(dǎo)體場發(fā)射尖端不易制作,長徑比小,場發(fā)射性能差,高溫下容易融化變鈍,壽命短。碳納米管具有納米級的尖端和非常大的長徑比,場發(fā)射性能良好,化學(xué)穩(wěn)定性高。隨著科技的發(fā)展,碳納米管的制備方法、制備技術(shù)和提純工藝也逐步走向成熟,大規(guī)模生產(chǎn)高純度的碳納米管已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。因此,碳納米管成了優(yōu)良的場發(fā)射陰極材料之一。
　　 基于碳納米管優(yōu)異的場發(fā)射性能,繼電致發(fā)光顯示器件(Light EmittingDiode,LED)之后,作為

2、第四代顯示器件的場發(fā)射顯示器件(Field EmissionDisplay,FED)被公認(rèn)為是下一代理想的平板顯示器。碳納米管管束的制備在實(shí)驗(yàn)上比較容易實(shí)現(xiàn),因此,大面積制備具有良好場發(fā)射性能的碳納米管場發(fā)射陣列就成了研究熱點(diǎn)。
　　 論文中首先總結(jié)了碳納米管場發(fā)射性能研究的進(jìn)展情況,并闡述了碳納米管場發(fā)射理論,依次對二極管結(jié)構(gòu)和三極管結(jié)構(gòu)的單根碳納米管場發(fā)射陰極,六角密排柵極冷陰極結(jié)構(gòu)的碳納米管陣列、碳納米管管束陣列及碳納米管

3、管束場發(fā)射陰極的場發(fā)射性能進(jìn)行了研究。接著,分析探討了影響各種場發(fā)射陰極場發(fā)射性能的因素,確定了各個因素的最佳數(shù)值,并對這些最佳影響因素做了解釋。最后在考慮工藝可行性的同時,對各種場發(fā)射陰極的場發(fā)射性能進(jìn)行對比,得出更適合于工業(yè)應(yīng)用的場發(fā)射陰極模型。研究結(jié)果表明:柵極能夠大大增強(qiáng)陰極的場發(fā)射性能;柵極冷陰極結(jié)構(gòu)的單根碳納米管場發(fā)射陰極和單管陣列具有較高的場增強(qiáng)因子和場發(fā)射電流密度,然而,單根碳納米管場發(fā)射陰極和單管陣列發(fā)射陰極在實(shí)驗(yàn)上又