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.     

纳米电子技术

<正> 微电子技术引发了本世纪的信息革命,纳米科学技术将成为二十一世纪信息时代的核心和国际科学界和工程技术界关注的热点。 纳米电子技术应运而生 微电子技术经历了50年代小规模集成电路(集成度为100个元件)、60年代中规模集成电路(集成度为1000个元件)、70年代大规模集成电路(集成度为1000个元件以上)和超大规模集成电路(集成度为10~5个元件)以及80年代特大规模集成电路(集成度为10~6个元件以上)几个发展阶段。     

FED制作工艺研究

本文介绍了我们开发的ＦＥＤ工艺，包括；硅锥场致发射阵列的制作，栅极制作，阳极支柱的制作和平板透明真空封装，对工艺中的难点及对策作了详细描述。利用上述工艺，已经制成了平板数码管，其栅阴特性理想，阳阴之间也能测得明显的场致发射特性产伴有荧光激发。     

真空微电子管的研究

综合了已有的真空微电子器件理论的研究成果，提出了真空微电子三极管优化模型，并且进行了初步计算，得到了真空微电子三极管优化模型的理论特性，同时，利用独创的无版光刻工艺制作了真空微电子三极管，进行了测试，并且与结果进行了比较。     

真空微电子器件的栅极制造技术

本文详细地介绍了真空微电子栅极工艺制造的自剥离与无版光刻技术，并用这两种方法分别制造出了符合要求的栅极结构．在现有的条件下进行了栅控场致发射特性的测试，并通过实验曲线计算出了栅控场致发射的三个参数．     

遗传算法的一种特例——正交试验设计法

简要介绍正交试验设计法与遗传算法的基本原理,分析它们之间的内在关系,指出正交试验设计法可以认为是遗传算法的一种特例,即它是一种初始种群固定的、只使用定向变异算子的、只进化一代的遗传算法.计算结果表明,正交试验设计法可以解决一般遗传算法中的最小欺骗问题.     

ZnO薄膜的制备和结构性能分析

ZnO作为一种宽带隙半导体材料,近几年来已经成为国际上紫外半导体光电子材料和器件领域的研究热点.激光分子束外延(L-MBE)系统是获得器件级ZnO外延薄膜的先进技术之一.高质量精密ZnO陶瓷靶材对于该工艺的实施是十分关键的,本文中采用高纯原料,在洁净条件下制备了大面积、薄片型、尺寸可控的符合理想化学配比的高纯ZnO陶瓷靶材.采用所制备的靶材,利用L-MBE技术在(0001)蓝宝石基片上进行了ZnO薄膜的外延生长,在280 ℃～300 ℃低温条件下所生长的薄膜样品具有(0001)取向的纤锌矿晶体结构,薄膜光学性能良好,论文中对ZnO薄膜的低温L-MBE生长机理进行了探讨.     

光纤支撑墙碳纳米管场发射显示器的研制

针对现有的碳纳米管场发射显示器(CNT-FED)制造技术中存在的工艺复杂、成本过高的问题,利用通信光纤,通过烧结炉热处理的方法制作出了一种直径为125 μm的石英玻璃光纤支撑墙,并将其切为30 mm、50 mm 2种长度.根据设计结果,用自制的简易支撑墙定位装置,按10 mm等间距交错位排列该支撑墙,并在同一线上相邻光纤间留8 mm间隙.结合阴、阳极丝网印刷工艺,设计制作了一种显示面积为118 mm×123 mm、像素点数为64×64和可矩阵寻址的二极结构纤维支撑墙CNT-FED,并实现了动态显示.     

ZnO纳米锥光致发光性及印刷ZnO纳米锥场发射性能研究

利用物理热蒸发法制备大规模的蒲公英状的ZnO纳米锥,利用荧光光谱仪对ZnO纳米锥进行了光致发光性能测试.针对现有的丝网印刷碳纳米管(CNTs)薄膜需要各种后处理工艺后才能改善其场发射特性的问题,提出了一种不需任何后处理丝网印刷ZnO纳米锥的浆料配制工艺.用该工艺制备的丝网印刷ZnO纳米锥的场发射特性测试表明,ZnO纳米锥与制浆剂质量比为3∶5的薄膜的开启场强最低为2.25V/μm(电流密度为1μA/cm2),在4.6V/μm场强下,阳极荧光粉的发光点亮度高且分布均匀.说明该方法成本低,工艺简单,无需任何后处理,在ZnO纳米锥场发射显示器的制作中有很好的实际应用价值.     

丝网印刷碳纳米管阴极场发射点开启场强的分布统计

由于碳纳米管阴极场发射点数量巨大，分布无规律，无法单独测量各个场发射点的开启阈值，所以一直没有效的实验方法获得碳纳米管阴极中场发射点开启阈值的分布规律。本文采用丝网印刷碳纳米管点阵作为阴极，通过不同电压下该阴极场发射发光亮点的统计，间接地获得了丝网印刷碳纳米管阴极中场发射点开启阈值的分布规律。在此基础上，通过过压老炼的方法，有效地压缩了碳纳米管阴极场发射开启阈值的分布，显著提高了碳纳米管阴极场发射的均匀性。