Spindt型阴极的研制

本文概述Ｓｐｉｎｄｔ型阴极的发展水平及其应用，介绍了在我们现在有工艺条件下，研制Ｓｐｉｎｄｔ型阴极的情况。利用改装的蒸发沉积设备及射频磁控溅射技术在基片上的微孔阵列中制作发射尖锥，以制成场发射阴极。在真空条件下测量了该阴极的发射特性，并利用这种平面阴极制作了荧光屏显示原理性样管显示出足够亮度的光点；在此基础上，对该阴极在平板显示器件上的应用提出了一个设计，对实现这一设计的材料和工艺作了论证．     

碳纳米管(CNT)场发射显示器的关键技术的研究

对碳纳米管阴极的制备以及场发射显示器的真空封装技术进行了研究.利用一种新的碳纳米管生长工艺制备出了具有优良场发射性能的碳纳米管阴极.并将这种直接生长的碳纳米管薄膜作为阴极,结合一种弹性封装工艺,开发了一种具有简单字符显示功能的场发射显示器.该显示器在较低的工作电压下就可获得高亮度的显示效果,并且器件的亮度与驱动电压成较好的线性关系,这将有利于未来的碳纳米管场发射显示器实现高亮度和多级灰度显示.器件的持续工作寿命测试已经超过5500小时,充分验证了碳纳米管作为场发射阴极的应用潜力.     

全丝印后栅CNT-FED仿真及器件研究

模拟并制作了一种基于丝网印刷技术的后栅结构碳纳米管场发射显示器。采用有限元分析软件ANSYS对器件进行了电场模拟,优化了阴极宽度、阴极厚度、阴极间隙、介质层厚度等结构参数。取最优参数制作了像素为30×30,发光面积为54mm×54mm的单色显示屏。在阳压为1500V、栅压为300V时,器件发射电流密度达到5μA/cm2。该器件制作成本低,稳定性和均匀性良好,可矩阵寻址实现字符显示。     

高亮度三极CNT-FED器件的研制

采用钠钙玻璃作为衬底材料,在常规丝网印刷工艺的基础上,设计制作了新型栅极-阴极组控制结构,实现了单条栅极对三个碳纳米管(CNT)阴极电子发射的成组控制。借助玻璃粉封接技术,研究了三极结构场致发射显示器件(FED)的封装和测试。结果表明,CNT-FED器件显示亮度高,阳极电压为1.6kV时,其最大亮度达710cd/m2;栅控特性良好,开启电压约为315V;显示的静态字符发光图像不仅证实了该器件的矩阵寻址功能已经实现,且具有良好的图形显示功能。     

场发射显示器件阴极研究进展

介绍了场发射显示器件的基本结构和工作原理,分析了传统微尖型阴极发射阵列存在的问题,在此基础上介绍了平面型阴极的组成和工作方式以及目前MISM结构平面阴极的研究进展.     

碳纳米管场发射显示器中栅极技术的研究

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。     

基于场发射三极管结构的离子轰击分析

离子轰击影响场致发射器件的稳定性和工作寿命。本文以碳纳米管场发射三极管结构为例模拟了气体—电子碰撞电离产生的正离子回轰阴极的全过程，对模型中的平面阴极受损的位置和程度进行了的分析；为了减小离子轰击的影响，在三极管中引入了第二栅极利用其离子陷阱效应，并模拟了使用第二栅极后正离子回轰阴极的全过程和阴极受损情况。模拟结果证明，加入离子陷阱结构后可以明显改善场致发射三极管的离子轰击问题。     

低电子亲和势内场发射阴极

平面阴极的场致发射显示器件由于性能优越、结构简单而具有很好的应用前景。这种器件要实用化,急需提高阴极的电子发射率。提出一种改进栅极结构的方法达到提高电子发射率的目的;介绍了双金属栅极的结构和制作工艺;阐述了利用两种金属的接触电位差降低阴极电子发射势垒的原理;解释了实验中低驱动电压时发射率提高较多的现象。与单金属极相比双金属栅极的阴极电子发射率提高了5倍以上。     

场发射显示技术研究进展

介绍了场发射显示技术的发展过程、器件结构和工作原理,讨论了目前这项技术所面临的问题。着重介绍了近两年来在场发射显示技术研究领域的最新进展,包括发光材料的改进、器件寿命的提高、器件结构的改进以及样机的试制工作等。进而分析了场发射显示技术的发展前景     

场发射平板显示器件

本文概述真空微电子技术的发展及特点。综述了场发射平板显示器件（ＦＥＤ又称平板ＣＲＴ）的优点及其广泛用途。概述了场发射显示器好的结构和工作原理。综述ｓｐｉｎｄｔ型、硅尖锥型及薄膜边缘型三种场发射阴极的制作工艺、性能水平以及制作显示器件所后材料的特点及制作工艺。对目前国际上ＦＥＤ的典型参数加以比较并概述对ＦＥＤ未来市场的预测情况，此外，我们利用ｓｐｉｎｄｔ型阴极研制了平板显示器的原理性样管，在栅、阳极为４００ｖ，６００ｖ时在荧光屏上显示出足够亮的光点，还设计了像素数为１２８×１２８的平板显示器并用矩阵选址方式控制显示图形。现正在作材料和工艺论证并着手进行试制。     

Photosensitive Carbon Nanotube Paste Based on Acrylated Single‐Walled Carbon Nanotubes

A novel photosensitive carbon nanotube (CNT) paste based on an acrylated single‐walled carbon nanotube (ac‐SWNT), a cross‐linking agent, and a photoinitiator has been prepared. Unlike the conventional photosensitive CNT pastes reported to date, our photosensitive paste system does not use a polymeric binder for the photopolymerization following UV exposure because the ac‐SWNT itself has cross‐linkable groups. Therefore, the subsequent firing process can be performed at relatively low temperatures and the residue of the organic vehicle in the SWNT pattern is minimized after firing. The ac‐SWNT was synthesized from the reaction between carboxylated SWNT (ca‐SWNT) and methacryloyl chloride in the presence of base, and its structure was characterized by Fourier transform infrared, Raman, and X‐ray photoelectron spectroscopy. After UV exposure and development with N,N‐dimethyl formamide a pattern with a resolution of 8 µm was obtained from the photosensitive CNT paste, which was then fired at 300 °C to give a clear SWNT pattern. When the photosensitive CNT paste was used for the fabrication of a cathode emitter for field emission displays, the CNT pattern emitted electrons under an applied electrical field with emission characteristics comparable with those obtained with screen‐printing from conventional CNT pastes. Therefore, such a photosensitive paste for fabricating SWNT patterns can be used in the production of field‐emission displays and in future device integration requiring carbon nanotubes, because it provides large‐area patterning of SWNT with high stability and uniformity.     

横向场发射三极管

利用薄膜边缘场发射阴极设计的三极管、阴极、栅极和阳极是平面结构，因此极间电容小，适合应用于高速和高频电路。它在工艺上与半导体器件兼容，工艺比较简单，是真空微电子集成电路中的有源器件，它有着广泛的应用前景。     

硅基场致发射光电探测器及硅锥阴极工艺研究

半导体硅锥的场致发射所具有的饱和特性可以用于制造一种新型的光电探测器,本文介绍了这种光电探测器的基本原理和构造,并对其光电阴极的核心部件——硅锥阴极的工艺进行了实验研究。     

FED器件的支撑结构设计和实现

使用墙式结构作为FED器件的内的支撑，使用Algor专用力学有限元件对器件各种结构的力学特性进行了数值计算，同时对照器件的电学特性后确定了支撑墙的分布密度，安装位置和装配误差等工艺参数，并完成了现有器件条件下的工艺实现，得到理想的结果。     

加入支撑墙的FED的电场分布及电子轨迹数值模拟

ＦＥＤ内部真空中的电场和电子运动受到支撑结构的影响,为此采用了有限元法计算带有介质支撑墙的ＦＥＤ电场分布;采用龙格－库塔法计算该空间电子轨迹。并且在考虑了介质支撑墙上的二次电子发射之后。定性的分析了空间电场电子轨迹及墙上的电荷积累情况。得出了支撑墙对ＦＥＡ电子轨迹影响的数值结果,对器件的设计提出了建议。     

碳纳米管阴极平板显示器的工艺研究

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。     

On the uniformity of field emission in screen printed CNT-cathodes: The effects of the cathode roughness

The relationships between the cathode roughness such as protuberances and the trace of the electron beams were given by numerical result for the first time. Simulation results tell that a micron or sub-micron protuberances on the cathode will affect the electron trace remarkably and the divergence of the electron beam is sensitive to the size of protuberance. Further more, a quantitative result of effecting region of the protuberance was given. It's also revealed that the cathode roughness near the edge will give rise to the opportunity of the charge up of the insulator layer and miss addressing because of a raised divergent angle. And this conclusion was confirmed in luminescent pixels by the trails of electron beams, whose divergent angle was greatly increased by the edge field. According to the simulation result, a special treatment was adopted to enhance the uniformity of field emission, and a uniform luminescent pixels array was achieved.     

铝酸盐结构对阴极性能影响的初步探讨

用XRD技术对浸渍Ba-W阴极所用的铝酸盐(6BaO:CaO:2Al2O3)结构进行了分析。结果表明俄罗斯和国内某单位的铝酸盐峰位较复杂,结构不单一。该文作者用新的配方,新的烧结方式生成了主峰为Ba5CaAl4O12的结构单一的铝酸盐,且烧结温度比传统烧结温度低200℃,单一结构的铝酸盐具有浸渍温度低、发射较好、性能稳定、蒸发少等特点,从而可望改善Ba-W阴极的性能。     

电泳淀积三极管结构的碳纳米管场发射显示阴极

本研究探索了一种电泳选域组装碳纳米管发射器到正栅极结构的衬底中作为三极管结构的场发射显示阴极的工艺.在这个工艺中,悬浊液中的碳纳米管在施加于栅极电极和阴极电极的电压的作用下移向并淀积到三极管结构的衬底中.同时,这个栅极电极的正电压能够排斥悬浊的碳纳米管,使栅极电极不吸附碳纳米管.实验结果表明,碳纳米管选域组装到栅极孔洞中去,并且每一个孔洞中碳纳米管具有相同的组装密度.该工艺成本低、可实现大面积阴极的制备,是一种在制备三极管型碳纳米管场发射显示阴极中可供选择的工艺.     

大屏幕场助热电子发射平板显示

有源矩阵驱动的平面场发射阴极是大屏幕显示的主要候选部件。阴极结构、材料组分以及结晶状态强烈地影响电子发射。选择具有低功函数的上电极材料 ,并且引入界面态控制层将能够降低驱动电压和提高电子发射率。