Ni基碳纳米管场发射阴极的性能研究

导电电极决定碳纳米管（CNT）阴极的接触方式和导电特性,影响阴极场发射特性和使用寿命.为改善膜层与基底的附着特性,磁控溅射制作亲碳性Ni电极.微观表征发现Ni基CNT阴极中生成了碳化镍相,这增加了CNT与电极间形成欧姆接触概率,降低甚至消除了从电极到CNT的电子传输势垒,能有效提高阴极导电性.场发射特性测试结果显示Ni...     

电泳法制备碳纳米管场发射阴极的研究

利用传统的电泳方法,在玻璃基片上成功地制备了场发射用碳纳米管阴极薄膜.用扫描电子显微镜和拉曼光谱观察了薄膜的形貌和结构,并测试了所制备的薄膜阴极的场发射特性.实验结果表明在玻璃的银浆导电层上沉积了一层较薄而均匀的碳纳米管膜,其场发射特性与丝网印刷工艺制备的阴极有相似甚至更佳的性能,具有更好的发射均匀性.采用电泳方法制备场发射阴极具有简单易行,成本低廉等优势,可以避免丝网印刷工艺带来的有机杂质污染和发射不均匀等问题.     

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.     

高场发射性能碳纳米管薄膜的沉积与表征

利用电泳法将碳纳米管（CNTs）沉积在表面镀覆了50～150 nm Ti薄膜的Si基底表面,900℃真空退火后形成了具有良好场发射性能的Ti-CNTs薄膜阴极.利用X射线衍射和扫描电子显微镜对制备的Ti-CNTs薄膜进行了表征.结果表明,高温退火过程中,CNTs的C原子和基底表面的Ti原子发生化学反应,在CNTs与基底之间形成了导电性钛碳化物,明显改善了CNTs与基底之间的电导性和附着力等界面接触性能;与Si基底表面直接电泳沉积的CNTs薄膜相比,制备的Ti-CNTs薄膜的开启电场从1.31 V/μm降低到1.19 V/μm;当电场强度为2.50 V/μm时,Ti-CNTs薄膜的场发射电流密度可达13.91 mA/cm^2;制备的Ti-CNTs薄膜显示出改善的发射稳定性.     

电泳沉积制备平行栅碳纳米管场发射阴极的研究

利用磁控溅射、光刻、湿法刻蚀和电泳技术在玻璃基片上成功制备平行栅场发射阴极阵列,用光学显微镜、场发射扫描电镜和拉曼光谱观察了碳纳米管的形貌和结构,并测试所制备的平行栅碳纳米管阴极的场发射性能.光学显微镜和场发射电子显微镜测试表明,平行栅结构阴极和栅极交替地分布,同一个平面内,CNTs有选择性地沉积在平行栅结构中的阴极表...     

电泳淀积图形化碳纳米管场发射阴极及其场发射特性研究

基于电泳和半导体工艺,制备了图形化的碳纳米管场发射阴极。用较高的电场激活碳纳米管薄膜,使得碳纳米管的场发射特性有了很大的改善,讨论了这一激活过程的物理机制。研究表明,这一激活过程可能的物理机制一方面是由于碳纳米管薄膜表面形貌发生了变化,增大了碳纳米管的场增强因子;另一方面是由于碳纳米管表面吸附的气体脱附,降低了碳纳米管的表面功函数。电场激活处理后,碳纳米管薄膜的开启电场为2.1 V/μm,应用电场为6 V/μm时,电流密度达到1.19mA/cm2。该图形化的碳纳米管场发射阴极可以应用到高分辨率场发射显示器。     

电泳和电镀法增强碳纳米管场发射特性的研究

碳纳米管(CNT)和衬底的电学接触问题是获得高性能CNT电子器件的一个关键性的问题。本文采用电泳电镀方法制备CNT冷阴极,有效改善了CNT与衬底间接触电阻,增强了碳纳米管场发射性能。电泳电镀法制备的碳纳米管冷阴极场发射的开启电场(电流密度为10μA.cm-2时的电场)由2.95 V.μm-1降低到1.0V.μm-1,在电场为8V.μm-1时电流密度由0.224增加到0.8112mA.cm-2。在电流密度为800μA.cm-2时进行1h的场发射稳定性测试,结果表明,电泳电镀法所得CNT场发射电子源电流密度几乎不变,而且电流密度比较稳定;而只有电泳的方法获得的CNT场发射电子源电流密度波动较大,电流不稳定且呈较快的衰减趋势,1h后减少到原来的75%。采用电泳电镀方法制备CNT阴极,CNT的根部被纳米银颗粒覆盖和包裹,使CNT与衬底接触更加牢固而紧密,又由于银具有很好的导电性,从而大大减小了接触电阻,因此电泳电镀法能大大改善CNT与衬底的电学接触性能。     

测试环境对碳纳米管场发射性能的影响

采用CVD法在Ni丝上直接沉积碳纳米管,并应用二极管结构对其场发射性能进行测试,测试结果表明:(1)碳管表面态对其场发射稳定性影响明显,运用密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA)对碳管表面吸附水分子前后电子能带结构和态密度作比较,发现吸附水分子后碳管功函数降低,费米能级处电子态密度增大,有利于增大碳管场发射电流;(2)高真空是获得碳管场发射稳定性一个必要条件;(3)荧光粉对碳管场发射电流也有一定贡献,但大的场发射电流情形下可忽略其影响。     

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.     

碳纳米管场发射阴极的制备及其场发射特性

采用电泳法将碳纳米管组装到电化学淀积的银台阵列上作为场发射阴极并研究了它的场发射特性.场发射特性测试结果表明:该阴极具有优异的场发射特性,开启电场为2.8V/μm,在应用电场为5.5V/μm时,发射电流密度达到1.7mA/cm2.具有优异的发射性能的原因可以归结到银台的边缘和银台类山状的表面增强了碳纳米管的场致电子发射.该阴极制备工艺简单、发射特性优异,且容易实现大面积制备,可以应用到大面积场发射显示器件中.     

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。     

碳基场发射冷阴极材料的研究

场发射冷阴极材料作为真空微电子器件的核心部件,在真空微电子场发射的研究与应用中占有极其重要的地位.目前碳基材料金刚石、类金刚石和碳纳米管在场发射冷阴级的研究中居统治地位.阐述了以上3种材料的制备工艺,发射特性,提出了改进其发射性能的措施,并对它们目前存在的问题及其应用前景进行了展望.     

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。     

碳纳米管冷阴极超高真空鞍场规的电场模拟与实验研究

在静电鞍场规的基础上研制了一种碳纳米管(CNT)冷阴极鞍场规(SFG).这种冷阴极鞍场规具有电极尺寸小,吸放气率低,热效应低,功耗低的特点.本文首先计算了碳纳米管冷阴极鞍场规的电场分布,计算结果表明,二极型碳纳米管电子枪的引出栅极的正电位在低于100 V的情况下对环形阳极鞍场规的轴向电位分布影响很少;并且在现有条件下对规管参数进行了测试,实验测定的规管对空气的灵敏度是1.05 Pa-1,规管功耗由热阴极规的0.9瓦减小到7毫瓦.     

平板显示用场发射冷阴极材料

简要介绍了场致发射显示器件的结构和原理,全面总结了人们正在研究的各种场发射冷阴极材料,其中主要包括金属场致发射阵列、硅场致发射阵列、金刚石及其相关薄膜、碳纳米管和纳米纤维、一维纳米材料、碳化物、氮化物薄膜等.并展望了场致发射显示器件的发展前景.     

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。     

旋涂法制备碳纳米管阴极及其场发射性能的测试

采用Y2O3和Ni 作催化剂,在H2和He混合气体气氛下通过弧光放电法得到高纯度的单壁碳纳米管.在用热氧化提纯法对高纯度碳纳米管产物进行进一步提纯后,用这种碳纳米管粉末与酒精配制成悬浮液,通过旋涂、干燥、退火等工艺得到碳纳米管阴极薄膜.I-V测试表明用该法得到的碳纳米管薄膜具有良好的电子场致发射性能.     

场致发射阴极材料的研究与进展

场致发射显示器是一种新型的具有竞争力的平板显示器,场致发射阴极是场致发射显示器的重要组成部分.介绍了各种场致发射阴极材料及其特性,分析了场致发射机理及各种场致发射阴极材料最新进展,并简单讨论了场致发射材料国内外开发应用研究现状及差距.     

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.