基于CNT-Ni丝状阴极的场发射荧光灯

采用电泳法在金属镍(Ni)丝表面沉积碳纳米管(CNT)材料,制备成CNT-Ni丝状阴极,并在圆柱形玻璃灯管中对其进行二极结构的场发射性能测试。结果表明,CNT材料呈网状结构均匀平铺于Ni丝表面,CNT-Ni丝状阴极具有良好的场发射性能,开启场强为0.82V/μm;当阳压为3400V时,电流为2.3mA,发光亮度达到7500cd/m2;阳压为4000V时,丝状阴极场发射电流连续测试10h变化不大。     

后栅结构SnO2场致发射显示器件的研制

采用高温气相法生长SnO2纳米线,扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析表明所生长的SnO2纳米线大小均匀,直径约为150 nm,长可达10μm。结合丝网印刷法转移SnO2,制备成阴极阵列。封接阴极板与荧光屏成后栅型场致发射显示(FED)器件,测试其场致发射性能,分析讨论栅极电压和阳极电压对场发射性能的影响。实验表明后栅型SnO2-FED具有良好的栅极调控作用,在1600 V阳极电压和200 V栅极电压下工作实现全屏发光,平均发光亮度为560 cd/m2,具有潜在的应用前景。     

不同强酸氧化对碳纳米管场发射特性的影响

研究了强HNO3和HNO3-H2SO4氧化对碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)场发射特性的影响,采用TEM、Raman、XPS和J-E进行了表征。实验结果表明,HNO3和HNO3-H2SO4可去除碳纳米管中的催化剂颗粒、无定形碳及碳纳米微粒等杂质;由于H2SO4具有协同氧化和脱水作用,使得混酸氧化后的碳纳米管具有更高的无序程度和缺陷密度,且表面存在C—OH,CO,OCOH等氧化基团。HNO3和HNO3-H2SO4氧化碳纳米管的开启电场分别为1.7和1.1V/μm,当电场增大至3.0V/μm的电场下对应的发射电流密度分别为1.8和4.2mA/cm2。     

衬底电极对SnO_2纳米材料场发射性能的影响

采用高温气相氧化法分别在Si、Au、Cr和不锈钢等不同的衬底上生长氧化锡（SnO2）纳米材料,并对SnO2的表面形貌进行表征和场致发射性能测试。研究结果表明,以Si、Au、Cr、不锈钢为衬底,其场致发射的开启电场分别为3.6、2.3、2.45、1.7V/μm。不锈钢衬底电极SnO2阴极的场致发射性能最好,硅衬底电极SnO2阴极的场发射能力最差。     

衬底电极对丝网印刷CNT阴极场发射性能的影响

通过丝网印刷技术,将碳纳米管(carbon nanotube,CNT)浆料直接转移到CrCuCr薄膜衬底电极、掺Sn的In_2O_3(indium tin oxides,ITO)透明导电薄膜衬底电极和Ag浆导电厚膜衬底电极上,高温烧结后得到CNT阴极,并对CNT阴极进行表面形貌和场发射性能的研究.结果表明,不同衬底电极对CNT阴极场发射性能的影响不一样,CrCuCr薄膜衬底电极CNT阴极、ITO透明导电薄膜衬底电极CNT阴极及Ag浆厚膜导电衬底电极CNT阴极场发射的开启电场分别为0.99、2.05和2.46V/μm;当电场为3.0V/μm时,它们的亮度分别为2472、1889、587cd/m~2.CrCuCr薄膜衬底电极CNT阴极的场发射性能最优,ITO透明导电薄膜衬底电极CNT阴极次之,Ag浆厚膜导电衬底电极CNT阴极最差,并根据金属-半导体理论模型分析了原因.     

碳纳米管场致发射平面背光源

通过酸化、球磨、超声分散等工艺制备碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)悬浮液,利用电泳沉积技术制备CNT阴极,并真空封装制备成25.4cm(10in)的CNT场致发射平面背光源器件。采用扫描电子显微镜对CNT阴极样品的表面形貌进行表征,并对器件的场致发射性能进行测试。结果表明,当电场为1.76V/μm时,CNT场致发射平面背光源器件的亮度为6500cd/m2,亮度均匀性为89%,可应用于液晶显示器的背光源。     

有机溶剂高压气流法改善碳纳米管阴极场发射特性

针对丝网印刷碳纳米管阴极,提出有机溶剂高压气流法进行表面后处理,有效改善碳纳米管阴极场发射特性.利用表面轮廓仪、扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜表征有机溶剂高压法处理前后CNT阴极表面形貌变化,并对处理前后CNT阴极进行场发射特性测试.结果表明,有机溶剂高压法处理后CNT阴极表面整洁无包覆,开启电场下降,场发射电流密度大幅度提升,发射点密度明显增大,均匀性提高,处理前后场增强因子比值为1:2.8.