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平板显示器是电视,电脑,手机以及一些移动终端的一个非常重要的部件。而当前平板显示器主要为LCD和LED,但他们的性能跟CRT还有差距,而随着真空微电子学的发展,FED(场发射平面显示器)的已经成功研制,并在性能上有明显的优势,但工艺复杂,生产成本过高,还未大规模应用。1991碳纳米管被发现,因其具有良好的导电性,较大的长径比,高的机械强度,稳定的化学性质,从而表现出良好的场发射性能,而热CVD(化学气相沉积)法实现了碳纳米管的大规模制备,使得碳纳米管成为FED阴极一个非常好的选择。因而本文一个主要的研究内容就是:通过电泳的方法来制备FED用碳纳米管薄膜冷阴极,并通过对工艺条件的对比实验来优化电泳实验中电泳液配比,沉积基底,电泳电压,电泳时间等重要参数,来实现电泳沉积的薄膜一个相对较好的场发射性能。在优化结果条件下沉积多壁碳纳米管薄膜的阈值场为3.4v/um,最大电流密度为2mA/cm2,是能够满足FED对电流密度的要求的。为了进一步提高沉积碳纳米管薄膜的场发射性能,我们对沉积的碳纳米管薄膜进行了退火处理,电流处理,等离子体处理等后处理实验,并对处理前后的薄膜做了场发射对比实验,结果表明三种方法都在一定程度上降低了开启场,阈值场,提高了碳纳米管薄膜的场发射性能。相对于直接生长法和丝网印刷法制备碳纳米管薄膜,电泳法的一个优点就是可以很轻松地在曲面上实现电泳沉积。因此,我们可以通过电泳沉积碳纳米管在柱面上,制备曲面型的碳纳米管冷阴极,将可以应用于曲面显示设备和荧光灯上。当前磁控管启动慢,阴极热损耗较大的缺点,冷阴极磁控管将可以克服这两个缺点,而磁控管阴极工作时电子是从其圆柱侧面发射的,如果制备圆柱面结构的场发射阴极将有可能实现冷阴极的磁控管。而本文的一个研究点就是:在圆柱面上电泳沉积碳纳米管薄膜,将能应用于曲面的显示设备和荧光灯上,也有可能作为磁控管的冷阴极。而为了利用到磁控管阴极的二次电子,便对碳纳米管电泳沉积在磁控管阴极进行了研究。