帶控制柵極碳納米管場(chǎng)致電子發(fā)射器件結(jié)構(gòu)的研究.pdf

1、該論文較系統(tǒng)地研究了帶控制柵極碳納米管場(chǎng)致電子發(fā)射器件結(jié)構(gòu)的制作技術(shù)及相關(guān)科學(xué)問(wèn)題.論文首先用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)閉合空間中的器件模型進(jìn)行了電場(chǎng)強(qiáng)度和分布的數(shù)值計(jì)算.計(jì)算結(jié)果表明,給柵極施加5 V的偏壓,碳納米管陰極的表面電場(chǎng)強(qiáng)度可以達(dá)到10<'7>V/m,遠(yuǎn)高于碳納米管的開(kāi)啟電場(chǎng)和閾值電場(chǎng),說(shuō)明了器件的可行性.論文分別探索和比較了兩種常見(jiàn)的方法,即Post growth法和In-situ growth法及采用它們制作的帶控制柵極碳納米管器件的

2、結(jié)構(gòu)和特性.采用Post growth法制作器件時(shí),碳納米管陰極由熱分解化學(xué)氣相沉積法生長(zhǎng)得到.器件制作工藝較為簡(jiǎn)單,但是碳納米管束的形貌不整齊,器件最終的外形難以有效控制.在In-situ growth方法制作器件過(guò)程中,采用微波等離子體化學(xué)氣相沉積法可以生長(zhǎng)高度較小的碳納米管陰極.在該方法中,由于碳納米管生長(zhǎng)時(shí)需經(jīng)歷高溫過(guò)程,絕緣層厚度受到限制,導(dǎo)致柵極與陰極的距離不足1 μm,碳納米管生長(zhǎng)后極易與柵極接觸造成器件失效.此外,微波等