選區(qū)生長定向碳納米管陣列的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、場發(fā)射平面顯示器(FED)是20世紀(jì)80年代末問世的真空微電子學(xué)的產(chǎn)物，兼有有源矩陣液晶顯示器和傳統(tǒng)陰極射線管(CRT)顯示器的主要優(yōu)點(diǎn)，顯示出強(qiáng)大的市場潛力。其工作方式與CRT類似，但厚度僅為幾毫米，亮度、灰度、色彩、分辨率和響應(yīng)時(shí)間可與CRT相媲美；且工作電壓低、功耗小，是CRT顯示器的理想替代品。另外，F(xiàn)ED不需背光、視角大、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)也對(duì)目前平板顯示器的主流產(chǎn)品有源矩陣液晶顯示器提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 制作場發(fā)射顯

2、示器的關(guān)鍵是如何形成陣列狀的微尖錐結(jié)構(gòu)，一般需要采用薄膜技術(shù)和微加工技術(shù)。自碳納米管發(fā)現(xiàn)以來，由于碳納米管的直徑很小、長徑比大，故可視為準(zhǔn)一維納米材料，可作為場發(fā)射平板顯示的尖端發(fā)射體，特別是定向碳納米管陣列可看成是無數(shù)根單尖陰極規(guī)則的排列起來形成陣列式，是理想的場發(fā)射平板顯示器的尖端發(fā)射體。因此選區(qū)生長定向碳納米管陣列是制造基于碳納米管場發(fā)射顯示器的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)基于碳納米管的微電子器件的必要條件。由于選區(qū)生長定向碳納米管陣列

3、需要高的精確度和潔凈度，因此本論文作者采用微波等離子體化學(xué)氣相沉積法(MPCVD)制備碳納米管，分析了碳納米管的生長機(jī)理，探討了微波功率、等離子體的位置等實(shí)驗(yàn)條件的改變對(duì)對(duì)生長碳納米管的影響，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)方案。同時(shí)，在自行研制的微波等離子體化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)上，成功的制備出了圖形化的碳納米管陣列，觀察發(fā)現(xiàn)具有很好精確性，碳納米管只在場發(fā)射的陰極部分生長，碳納米管純度較高，測試發(fā)現(xiàn)具有較好的場發(fā)射性能，為碳納米管場發(fā)射顯示器的進(jìn)一步研究工作打