【摘 要】
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场致发射显示器件(FED,Field Emission Displays)综合了阴极射线管显示器(CRT,Cathode Ray Tube)和平板显示器的优点,是当前研究的一大热点。金刚石材料具有优良的物理、化学
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场致发射显示器件(FED,Field Emission Displays)综合了阴极射线管显示器(CRT,Cathode Ray Tube)和平板显示器的优点,是当前研究的一大热点。金刚石材料具有优良的物理、化学性能,将其作为场发射阴极材料也是目前FED开发的重要方向之一。本文提出了一种简单有效、适于大面积制备的金刚石场发射阴极,即金属钛基纳米金刚石涂层场发射阴极,设计出旋涂法和电泳法两种涂敷方法,以及制备场发射阴极的整体工艺流程,即分散、涂敷—热键合处理—氢等离子体处理。针对钛基纳米金刚石涂层场发射阴极,提出了Ti-TiC-金刚石的电子注入模型。通过对该模型的模拟计算分析,证实其电子注入过程是欧姆接触的注入。分别用旋涂法和电泳法涂敷制备了纳米金刚石涂层场发射阴极,都得到了性能较好的场发射阴极样品。分别对两种方法的制备工艺进行了较为深入的实验研究,对各工艺环节中的关键参数进行了探索,最终得到了适用于两种方法的各工艺环节的优化参数。采用XRD(X射线衍射,X-ray diffraction)、Raman(激光拉曼光谱,)、SEM(扫描电镜,Scanning Electron Microscope)、TEM(透射电镜,Transmission ElectronMicroscope)、AFM(原子力显微镜,Atom Force Microscope)等手段对样品的成分、结构、形貌等进行了分析表征,并结合对样品场发射性能(包括电流-电压关系和发光效果)的测试分析,对样品在不同处理工艺下场发射性能的差异和变化作出了合理的解释和预测。为深入理解纳米金刚石涂层场发射阴极的工作机理,探索性能更加优良的场发射阴极样品提供了大量的实验和理论依据。
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