无氧铜基金刚石薄膜场致发射特性研究

采用微波等离子体方法在铜片上沉积了多晶金刚石薄膜,用该薄膜制成的场致发射体的开启电压较低,发射电流密度较高。利用自制的场致发射阵列阴极高真空测试台测试了1～100mA／cm     

场致发射技术的发展和应用

本文结合我们过去的工作,介绍场致发射技术的发展和在各领域中的应用,包括场发射的稳定性与真空的连系、场发射x光管和电子注管、等离子体场发射、几种常用场发射阴极、场电了显微镜和场离子显微镜。     

无氧铜基金刚石薄膜场致发射特性研究

采用微波等离子体方法在铜片上沉积了多晶金刚石薄膜，用该薄膜制成的场致发射体的开启电压较低，发射电流密度较高。利用自制的场致发射阵列阴极高真空测试台测试了1-100mA/cm^2的发射电流密度特性，对应的电场强度为2.0-3.5MV/m。从拟合F-N公式得到的功函数φ≈0.025eV,所发射电子轰击荧光屏后能产生明亮的光斑。     

常开型后栅极场致发射显示板工作特性的研究

常开型后栅极场致发射显示板是一种新型的场致发射器件.它直接利用阳极使阴极产生场致电子发射,而通过埋在阴极之下的栅极上施加负电压来阻止阴极产生场致电子发射来调制显示所需的图像.为了研究该场致发射显示板的阴极发射特性,本文采用有限元法对场致发射区域内的电场分布进行了模拟计算,用Fowler-Nordheim(F-N)公式计算了阴极表面的发射情况.并研究了阳极电压、阴极电压、阴调距、阴极宽度和阴极厚度等参数的改变对阴极发射特性和栅极调制能力的影响.计算结果显示阴极发射特性和栅极调制能力与上述电参数和结构参数关系密切,从而为优化设计这种显示器件提供了方向.     

碳场电子发射体的应用研究

本研究涉及几种自制碳场电子发射体,介绍探索这些碳场电子发射体应用的过程中,在真空电子学、真空微/纳电子学(VMF/VNE)领域内获得成功的方面.研究工作涉及到了一些新开发的真空微电子学与真空电子学器件,如采用耐高温碳场电子发射体(CFE)与平滑型碳场电子发射体(SCFE)的氖发光管,采用平滑型耐高温碳场电子发射体(SCFE)、阵列硅场电子发射体(Si-FEA)的封离式全玻璃平板真空荧光光源管(FP-VFLT),采用寻址式碳纳米管(CNT)薄膜阵列场电子发射体(CNT-FEA)的封离式全玻璃平板摄像管(FCT)与平板显像管(FDT),采用碳纳米管(cNT)薄膜场电子发射体的封离式全玻璃超薄平板字符管(FCT).碳场电子发射体的应用研究工作也涉及到一种商用真空X射线管,及大面积碳纳米管(CNT)薄膜作为微波吸收材料的初步探讨.本文报导了这些研究工作达到的阶段成果.     

高功率微波源用阴极材料的研究现状

高功率微波(High power microwave,HPM)技术中最关键的技术是阴极材料技术,阴极材料的性能决定着高功率微波的输出功率.综述了目前所用的阴极材料的研究现状,主要分析对比了几种爆炸发射阴极材料的发射机制以及优缺点:以尖端场增强为发射机制的金属阴极由于熔点低、等离子体闭合速率快等问题,在高功率微波源技术中的应用受到了限制;天鹅绒的发射机制为表面闪烙点火,最大的缺点是阴极寿命短;碳纤维阴极不仅有尖端处的场发射,而且存在侧面的表面闪烙过程,高重复频率及长寿命的碳纤维阴极是目前研究的热点,热电离阴极发射电流密度有待提高;铁电阴极在HPM源中极具发展潜力.     

覆Os膜M型阴极高发射性能随真空度变化的研究

在覆Os膜M型阴极工作于75 A/cm2高电流密度的情况下,逐级降低真空系统的真空度,测出了阴极电流密度随真空度变化的关系曲线.分析表明,当系统真空度为1.0x 10-5 Pa时,阴极发射开始出现明显下降,下降幅度达1.96％;当真空度为2.07x 10-4 Pa时,阴极电流密度降低10％,阴极寿命接近终了.进一步研究认为,对于微波管而言,通过渗漏进入微波管内的大气特别是其中的氧分子,将阴极表面的Ba+(a)转变为Ba2+,使得阴极表面的发射单元逐步丧失电子发射能力;与此同时,真空度降低带来的离子轰击使得离子斑区域的覆膜层消失,导致该区域功函数升高.两种因素的共同作用,使得微波管中阴极的发射性能逐步下降.     

自封闭低电压真空微电子二极管阵列研究

对真空微电子二极管阵列的结构及其制造工艺技术进行了研究，重点集中在该类器件的核心，即场致发射尖锥阵列的制造及自封闭真空空腔形成技术的研究。采用不同的阴极发射尖锥材料，在优化的几何结构和工艺条件下研制成功了性能良好的自封闭低电压真空微电子二极管阵列，在Ｕ≤５Ｖ条件下，对Ｍｏ锥和Ｔｉ锥分别获得３．７μＡ每尖锥和９．５μＡ每尖锥的发射电流。同时对真空微电子二极管阵列的结构参数与电流－电压特性间的关系，影     

自封闭低电压真空微电子二极管阵列研究

对真空微电子二极管阵列的结构及其制造工艺技术进行了研究，重点集中在该类器件的核心，即场致发射尖锥阵列的制造及自封闭真空空腔形成技术的研究。采用不同的阴极发射尖锥材料，在优化的几何结构和工艺条件下研制成功了性能良好的自封闭低电压真空微电子二极管阵列，在U≤5V条件下，对Mo锥和Ti锥分别获得3．7μA每尖锥和9．5μA每尖锥的发射电流。同时对真空微电子二极管阵列的结构参数与电流-电压特性间的关系，影响场发射特性的各种因素进行了分析讨论。     

碳纳米管场发射阴极阵列制备研究与进展

碳纳米管具有良好的电子发射特性,成为理想的场致发射阴极材料,碳纳米管阵列制备研究是碳纳米管平板显示应用的前提。介绍了碳纳米管阴极阵列制备技术如丝网印制法、CVD原位生长法、光刻法和自组织法等研究与进展,并从薄膜残留去除、CNTs膜微结构改变及sp3缺陷增加等方面概述了目前CNTs场发射性能优化的进展,指出了目前存在的问题并作了简单分析。