碳纳米管复合材料场发射性能研究现状

碳纳米管具有管径小、长径比高的结构以及物理化学性能稳定等优良特性,被认为是真空冷阴极场发射电子源和场发射平板显示理想的阴极材料。加之碳纳米管兼具有机械强度高、韧性好等出众的力学性能,使其成为复合材料的理想添加相,将其与其他材料复合,可以制备出具有更加出众性能的复合材料。近年来有关碳纳米管及其复合材料场发射研究已成为一个备受关注的热点。概述了阴极场发射理论以及与碳纳米管场发射相关的几种场发射物理机制,介绍了碳纳米管复合场发射阴极的研究现状及制备方法,最后对碳纳米管复合阴极场发射的发展前景进行了展望。     

碳纳米管和镓掺杂碳纳米管场发射性能研究

采用催化热解方法分别 制备出碳纳米管和镓掺杂碳纳米管, 并利用丝网印刷工艺将其制备成纳米管薄膜. 对此薄膜进行低场致电子发射测试表明, 碳纳米管和镓掺杂纳米管开启电场分别为2.22和1.0V/μm, 当外加电场为2.4V/μm, 碳纳米管发射电流密度为400μA/cm², 镓掺杂纳米管发射电流密度为4000μA/cm². 可见镓掺杂碳纳米管的场发射性能优于同样条件下未掺杂时的碳纳米管. 对镓掺杂纳米管场发射机理进行了探讨.     

定向碳纳米管的制备及其场发射性能研究

定向碳纳米管的制备方法是碳纳米管场发射显示器技术领域一项十分关键的技术.简要介绍了定向碳纳米管的制备方法、结构检测技术,并综合评述了影响定向碳纳米管场发射性能的因素.     

碳纳米管场发射特性的研究

将ＣＶＤ方法制成的碳给米管沉积在钼针尖上，测试了这种材料的场发射特性。结果表明这种材料可作为一种新型高效的场发体。同时还将其与纯钼针在场发射方面进行了比较。     

碳纳米管场发射特性的研究

将CVD方法制成的碳纳米管沉积在钼针尖上 ,测试了这种材料的场发射特性。结果表明这种材料可作为一种新型高效的场发射体。同时还将其与纯钼针在场发射方面进行了比较     

碳纳米管表面化学镀银及场发射性能研究

利用化学镀方法对碳纳米管(carbon nano-tubes,CNTs)表面金属化镀银,研究表面化学镀银碳纳米管的场发射性能。碳纳米管经氧化处理后,表面存在一些羰基(CO)、羧基(—COOH)和羟基(—OH)等活性基团,经敏化、活化处理后,形成金属钯活化中心,进而还原金属银离子,从而获得表面化学镀银的碳纳米管。表面化学镀银碳纳米管阴极的开启电场约为0.19V/μm,当电场强度为0.37V/μm时,最大发射电流达6mA/cm2,场增强因子约为25565。实验结果表明,化学镀银层可以提高碳纳米管的电子传输和热传输能力,提高碳纳米管的场发射电流和发射稳定性,有利于碳纳米管在场发射平板显示领域的应用。     

双掺杂碳纳米管电子场发射性能的密度泛函研究

采用第一性原理的密度泛函理论(DFT)研究了(5,5)碳纳米管(CNT)顶端硼(B)、氮(N)、硅(Si)等元素双掺杂体系的电子场发射性能.结果表明,在外电场下,各种双掺杂CNT帽端态密度(DOS)向价带移动.电子轨道分布变化显著,电荷分布明显局城化.根据电子态密度、差分电荷密度、最高分子占据轨道(HOMO)/最低分子非占据轨道(LUMO)分布等计算结果可预期Si双掺杂后更有利于场致电子发射.     

非晶碳包覆碳纳米管复合结构电泳沉积及其场发射性能研究

利用电泳法在镀镍的聚酰亚胺薄膜上制备了非晶碳包覆碳纳米管复合结构柔性冷阴极.利用扫描电镜观察了结构形貌.并对其场发射性能进行了研究.结果显示,该复合结构柔性冷阴极具有较低的开启电场和较高的发射电流密度.     

表面态对碳纳米管场发射的影响

采用CVD法在Ni丝上直接沉积碳纳米管,并应用二极管结构测试表面态(突出尖端和吸附)对碳纳米管场发射的影响。测试表明,突出尖端主要影响碳纳米管场发射的开启电场以及场发射电流稳定性;吸附作用的影响表现在改变碳纳米管能带结构进而改变其场发射性能。     

碳纳米管压力传感器研究进展

碳纳米管因其独特而优异的电学、力学、热学、化学及电子特性等在很多领域上展现应用的潜力,而近年来碳纳米管在压力传感器方面的应用成为研究热点之一.本文综述了碳纳米管压力传感器的基本原理以及研究进展,并对不同类型的碳纳米管压力传感器进行了比较.     

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。     

The Influence of Cs Adsorption on Field Electron Emission from Single-Walled Carbon Nanotube Layers

The influence of Cs adsorption on field emission characteristics of single-walled carbon nanotube (SWNT) layers has been investigated. It has been found that Cs adsorption onto SWNT tips not only decreases the work function of SWNTs with the corresponding increase of the emission current, but also causes the additional increasing of the emission current in tens times without the decrease of the work function. We attribute the second effect to the appearance of local surface states associated with Cs, that increase the transparency of the surface potential barrier.     

基于碳纳米管薄膜构建场发射平面显示器的阴极结构

碳纳米管场发射平面显示器具有工作电压低、功耗低和制造成本低等优势,近年来基于碳纳米管场发射平面显示器的研究与应用研发已成为显示技术领域研究的热点之一,并已取得丰富成果。简要回顾了碳纳米管用于场发射的机理以及用于场发射平面显示器的优势,主要介绍了碳纳米管用于场发射平面显示器研究的一些进展和一些亟待解决的问题,包括碳纳米管阴极薄膜的制备、碳纳米管阴极工作稳定性与寿命的改进以及阴极结构的设计等,并展望了碳纳米管用于场发射平面显示器的发展前景。     

极低压强传感器的设计和研制

为了测量极高真空的压强,尤其是航天飞机的极高真空分子屏后宇宙空间的压强,本文作者研制了一种类似静电鞍场规的极低压强传感器。ＸＨＶＳ型极低压强传感器的压强测量范围为１＊１０＾－４－１＊１０＾－１０Ｐａ,它具有灵敏度高,电极尺寸小,吸放气率降低,功耗低等特点。作者计算了ＸＨＶＳ型极低压强传感器模型的电场分布以及电子、离子的运动轨迹,利用蒙特卡罗方法对ＸＨＶＳ型极低压强传感器的灵敏度常数等特性参量进行了     

碳纳米管薄膜的制备及其场发射研究

为了克服用Fe（NO3）3、Mg（NO3）2体系催化剂自由生长出的碳纳米管缠绕程度较严重,分布不均匀的缺点,采用丝网印刷催化剂的方法将其印刷在石英、硅和钛三种不同的基底上,结果表明,在石英基底上,用CVD法制备的碳纳米管分布较均匀,有效地克服了团聚现象,并用其作为场发射的阴极进行场发射实验,实验表明,该阴极开启场为2．2V／μm,在电场强度为3．0V／μm下,阳极电流为46．6uA,场发射电流稳定,波动小于5％。该阴极可望应用于场致发射显示器、液晶显示的背光源、照明光源等器件。     

均压时间对VPSA分离低浓度二氧化碳的影响

低浓度CO2是温室气体的主要来源,探讨了用真空变压吸附法对低浓度二氧化碳气体进行分离的实验研究,主要研究了顺向、逆向均压时间对分离效果的影响。结果表明运用均压流程可以同时增加产品气浓度和产品气量;在相同的条件下,产品气浓度随均压时间先增大后减小;逆向均压可以得到更高纯度的产品气。     

碳纳米管工具电极的制备

纳米工具电极是进行纳米电解加工的必备条件,其特征尺寸直接影响纳米结构的最终尺寸.提出了利用电弧放电将碳纳米管束焊接在钨针尖上的纳米工具电极制备方法,并通过试验研究了钨针的针尖圆弧半径和放电电压对制备碳纳米管工具电极的影响.试验结果表明,不同尖端圆弧半径的钨针,所需有效放电电压不同,圆弧半径越小,有效放电电压越小,强电场分布越集中,越容易将碳纳米管束焊接在针尖的顶端;圆弧半径越大,强电场分布区域越大,越不容易控制碳纳米管束焊接的方向性.在针尖圆弧半径约为100 nm和300 nm的钨针上,放电电压分别为25 V和35 V时,成功制备出碳纳米管工具电极.