碳納米管的變溫場(chǎng)發(fā)射研究.pdf

1、目前平板顯示同益成為顯示技術(shù)的主流，場(chǎng)發(fā)射顯示技術(shù)逐漸展現(xiàn)出優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)陰極射線管顯示平板化的最可能方案之一。碳納米管的發(fā)現(xiàn)給場(chǎng)發(fā)射領(lǐng)域帶來(lái)一股強(qiáng)勁動(dòng)力，其優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)性能，可以在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。尤其是它具有較大的長(zhǎng)徑比，較低的功函數(shù)，良好的導(dǎo)電性和納米尺寸的曲率半徑，被認(rèn)為是一種優(yōu)異的場(chǎng)發(fā)射候選材料。 但是碳納米管場(chǎng)發(fā)射的機(jī)制還沒(méi)有完全揭示出來(lái)，碳納米管的場(chǎng)發(fā)射并不完全遵循傳統(tǒng)的場(chǎng)發(fā)射理論。碳納米管場(chǎng)發(fā)射的溫度依賴

2、特性是探索碳納米管的場(chǎng)發(fā)射機(jī)制的一個(gè)可能途徑，同時(shí)也是探索碳納米管在傳感器等領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)；研究生長(zhǎng)在不同金屬襯底上的碳納米管對(duì)探索電子在碳納米管上的場(chǎng)發(fā)射過(guò)程也有一定幫助。 本文介紹了碳納米管場(chǎng)發(fā)射陰極，其中包括碳納米管的結(jié)構(gòu)，電學(xué)特性，合成與制備，碳納米管的摻雜以及碳納米管的場(chǎng)發(fā)射。 我們利用HFCVD的方法在不同金屬微尖上生長(zhǎng)了碳納米管，并對(duì)不同溫度下鎢絲和鋼絲上生長(zhǎng)的碳納米管的場(chǎng)發(fā)射特性進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)碳納米管的

3、發(fā)射電流隨溫度的升高而變大。鎢絲上生長(zhǎng)的單根和多根碳納米管在變溫下的場(chǎng)發(fā)射特性也不同，單根碳管的場(chǎng)發(fā)射曲線基本為直線，隨溫度升高曲線斜率絕對(duì)值減小，而多根碳納米管則由于直徑存在一定分布，在不同溫度時(shí)參與場(chǎng)發(fā)射的分布不同，導(dǎo)致場(chǎng)發(fā)射曲線呈現(xiàn)彎曲，而且溫度越高，彎曲越明顯。不同金屬襯底生長(zhǎng)的多根碳納米管在變溫時(shí)變化特性不一樣，對(duì)于鋼絲襯底，其場(chǎng)發(fā)射曲線沒(méi)有出現(xiàn)非線性，而對(duì)于鎢絲襯底，其場(chǎng)發(fā)射曲線在低壓區(qū)域出現(xiàn)非線性。不同金屬與碳納米管之間的