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碳纳米管场发射显示器件的研究已在各个国家开展了许多年,但仍然有很多的问题亟待解决,如碳纳米管作为阴极发射材料的发射均匀性、开启电场、栅极结构的制作、荧光屏制作、真空封装等困难。本文研究了碳纳米管场发射器件的几种结构、特性及其制作工艺,重点阐述了前栅极结构碳纳米管场发射显示器件中在栅极制作和阴极材料装配的瓶颈,并提出了一种栅极制作和阴极保护的方法,并运用此方法在实验室制作了三极结构器件进行验证,有效地解决了制作前栅极结构的困难,为制作大面积碳纳米管场发射显示屏提供了可行性方案。 相似文献
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碳纳米管因具有良好的电子发射特性而成为理想的场发射阴极材料。本文概述了碳纳米管的特性、分类及制备;介绍了碳纳米管场发射平板显示器的结构、工作原理及制备,分析了碳纳米管场发射平板显示器的优缺点,针对其缺点提出了一些改进的思路并对其发展趋势作了展望。 相似文献
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大面积碳纳米管冷阴极的制备与研究 总被引:1,自引:0,他引:1
针对碳纳米管(CNT)阴极场发射均匀性这一关关键难题,根据CNT场发射理论制备了一种新型碳纳米管阴极印刷浆料,实验表明:质量分数约为20%的纯化CNT与4.2%的导电氧化物粘接材料混合形成的印刷浆料,其阴极具有较佳的发射均匀特性,用丝网印刷技术制作成的大面积(对角线长度大于12.5cm)阴极,再经过快速烧结技术及两步后处理工艺,既能除掉粘接材料又能使CNT很好地与衬底固定,并使碳纳米管部分直立和充分暴露,进一步改善了发射均匀性,该均匀发射的阴极开启场为2.0V/μm在电场强度阴极可望应用于场致发射显示器,液晶显示的背光源、电光源等器件。 相似文献
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丝网印刷碳纳米管阴极老炼特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
影响碳纳米管阴极场发射稳定性和寿命的主要因素有真空度、场发射过程中的热效应以及场发射体对场发射电流的承载能力等。本文从外部特性的角度,对丝网印刷碳纳米管阴极老炼前后的场发射特性曲线进行了分析,得出了经过老炼后场强增强因子减小而有效发射面积比增大的变化规律,而且老炼电压越高,这种变化越大。这一结果与实验中发光图像的观察结果很好得吻合,说明经过老炼后,碳纳米管有效场发射点变钝而有效场发射点数量增加。 相似文献
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碳纳米管的生长通常使用Fe,Co,Ni作为催化剂,除此以外的一些过渡元素也能催化裂解生长碳管。其中用铜制备的碳管阈值电场低、发射电流密度大、发射均匀性好等等良好的场发射特性。铜与硅、或金属之间具有很强的的扩散特性,而碳管应用于场发射显示器必然使用玻璃、硅片作为衬底,所以需要一层缓冲层阻挡催化剂铜扩散入衬底。本文使用磁控溅射制备铜薄膜作为催化剂,化学气相沉积方法裂解乙炔生长碳管薄膜形成场发射阴极。并试验W,Ni,Cr和Ti作为铜薄膜的缓冲层,结果表明不同的金属阻挡特性不同,生长后碳管的形貌和特性都有差异。结果表明Ti和W能很好地阻挡铜的扩散,从而使铜催化裂解出附着性好、分布均匀、密度适中、场发射特性良好的碳管薄膜。对于Ni和Cr金属,由于生长的碳管与衬底结合差或者场发射能力差而不适合作铜的缓冲层。 相似文献
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碳纳米管(CNT)具有优良的场致发射特性,是场致发射器件的理想阴极材料。本文介绍了几种碳纳米管阵列的制作方法以及研究碳纳米管场致发射特性的理论和实验进展。 相似文献
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利用微波等离子体化学气相沉积法在不锈钢衬底上直接合成非晶碳和碳纳米管混合薄膜.采用氢气和甲烷作为反应气体,流量分别为100和16sccm.沉积室内的压强为5.0kPa.利用场发射扫描电镜(SEM)和喇曼谱(Raman)对制备的薄膜的结构和形貌进行了分析.场发射实验在5×10-5Pa的真空下进行.实验结果表明:制备的非晶碳和碳纳米管混合薄膜开启电场较低,仅有0.9V/μm;在电场为3.7V/p.m时电流密度达到4.0mA/cm2,发射点密集,分布均匀.表明此种材料是一种优良的场发射冷阴极材料. 相似文献
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三极碳纳米管场发射显示屏的制作研究 总被引:2,自引:0,他引:2
利用碳纳米管作为阴极材料的场致发射显示屏是一种新型的平板器件。介绍了三极结构碳纳米管场致发射显示屏的工作原理,基本结构以及寻址方式。重点讨论了在制作器件方面所存在的真空封装问题,荧光粉制作问题以及绝缘隔离层问题。在提出一种新型结构栅极制作工艺的基础上,成功地制作了三极碳纳米管场发射显示屏器件。 相似文献
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碳纳米管场致发射显示器是一种新型的真空器件,也是一种具有巨大应用潜力的平板型显示设备。本文详细地介绍了碳纳米管场致发射原理,给出了碳纳米管阴极平板显示器的基本结构和工作原理,对于显示器件的真空封装,碳纳米管阴极装配,控制栅极制作等工艺问题进行了阐述和研究。采用这些技术,已经研制出了碳纳米管阴极场致发射显示器的样品。 相似文献
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利用第一性原理密度泛函的方法对氢分子吸附开口碳纳米管的场发射性质进行了综合研究,建立了(5,5)开口碳纳米管吸附不同氢分子数量的吸附模型,并对加电场和未加电场下的模型进行了吸附能、最高占有分子轨道-最低未占分子轨道(HOMO-LUMO)帯隙及诱导偶极矩的计算和分析。计算结果表明吸附能随着电场的增加而变大,吸附稳定性增强。吸附氢分子的碳纳米管在施加外电场后,HOMO-LUMO帯隙明显减小,费米能级附近的局域态密度随着氢分子的吸附而增加。氢分子对碳纳米管的吸附可以在其尖端表面产生诱导偶极矩,导致电荷由碳纳米管向氢分子大量转移,从而驱使电子由碳纳米管尖端发射到真空中,提高了碳纳米管的场发射性能。 相似文献