電泳法制備碳納米管冷陰極及其場發(fā)射特性研究.pdf

1、平板顯示器是電視，電腦，手機(jī)以及一些移動終端的一個非常重要的部件。而當(dāng)前平板顯示器主要為LCD和LED，但他們的性能跟CRT還有差距，而隨著真空微電子學(xué)的發(fā)展，F(xiàn)ED（場發(fā)射平面顯示器）的已經(jīng)成功研制，并在性能上有明顯的優(yōu)勢，但工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本過高，還未大規(guī)模應(yīng)用。1991碳納米管被發(fā)現(xiàn)，因其具有良好的導(dǎo)電性，較大的長徑比，高的機(jī)械強(qiáng)度，穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，從而表現(xiàn)出良好的場發(fā)射性能，而熱CVD（化學(xué)氣相沉積）法實現(xiàn)了碳納米管的大規(guī)模制備

2、，使得碳納米管成為FED陰極一個非常好的選擇。因而本文一個主要的研究內(nèi)容就是：
　　通過電泳的方法來制備FED用碳納米管薄膜冷陰極，并通過對工藝條件的對比實驗來優(yōu)化電泳實驗中電泳液配比，沉積基底，電泳電壓，電泳時間等重要參數(shù)，來實現(xiàn)電泳沉積的薄膜一個相對較好的場發(fā)射性能。在優(yōu)化結(jié)果條件下沉積多壁碳納米管薄膜的閾值場為3.4v/um，最大電流密度為2mA/cm2，是能夠滿足FED對電流密度的要求的。
　　為了進(jìn)一步提高沉積碳納

3、米管薄膜的場發(fā)射性能，對沉積的碳納米管薄膜進(jìn)行了退火處理，電流處理，等離子體處理等后處理實驗，并對處理前后的薄膜做了場發(fā)射對比實驗，結(jié)果表明三種方法都在一定程度上降低了開啟場，閾值場，提高了碳納米管薄膜的場發(fā)射性能。
　　相對于直接生長法和絲網(wǎng)印刷法制備碳納米管薄膜，電泳法的一個優(yōu)點就是可以很輕松地在曲面上實現(xiàn)電泳沉積。因此，我們可以通過電泳沉積碳納米管在柱面上，制備曲面型的碳納米管冷陰極，將可以應(yīng)用于曲面顯示設(shè)備和熒光燈上。