CNTs-TiO2-Ti納米復(fù)合結(jié)構(gòu)及其場(chǎng)致電子發(fā)射特性研究.pdf

1、場(chǎng)致電子發(fā)射已被應(yīng)用于平板顯示器、微傳感器、電子顯微鏡等器件,而這類(lèi)場(chǎng)發(fā)射器件的關(guān)鍵在于研制高效、穩(wěn)定、均勻的場(chǎng)致電子發(fā)射冷陰極。因此,近年來(lái)人們不斷嘗試由多種納米材料(如金屬、半導(dǎo)體、碳化物、氧化物、碳基材料及其復(fù)合材料等)制備場(chǎng)致電子發(fā)射冷陰極,以尋求功函數(shù)低、傳導(dǎo)性好、場(chǎng)增強(qiáng)因子高、發(fā)射電流密度大且性能穩(wěn)定的場(chǎng)發(fā)射材料。
　　本論文基于我們研究小組已有研究工作的基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,確定以“CNTs/Ti

2、O2/Ti納米復(fù)合結(jié)構(gòu)及其場(chǎng)致電子發(fā)射特性研究”為課題開(kāi)展了較為深入的研究工作。論文主要述及以下兩方面的研究工作:
　　(1)采用陽(yáng)極氧化法,在HF溶液(0.5wt％)中,固定陽(yáng)極電壓(15V),以不同的氧化時(shí)間分別制備了形貌各異的系列TiO2/Ti納米管陣列膜。通過(guò)對(duì)樣品形貌和物相的表征以及場(chǎng)電子發(fā)射特性的測(cè)試,其結(jié)果表明,對(duì)氧化時(shí)間的調(diào)節(jié)可改變TiO2納米管陣列膜的形貌,進(jìn)而改善其場(chǎng)電子發(fā)射性能。調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)难趸瘯r(shí)間,可得到結(jié)

3、構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的TiO2納米管陣列膜,使其開(kāi)啟電場(chǎng)降低至4.6V/μm,場(chǎng)增強(qiáng)因子高達(dá)1150。
　　(2)用化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝,在TiO2/Ti納米管陣列膜內(nèi)生長(zhǎng)碳納米管(CNTs),形成CNTs/TiO2/Ti納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。固定其它工藝參數(shù)不變,專(zhuān)門(mén)考察了生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)該復(fù)合結(jié)構(gòu)的場(chǎng)致電子發(fā)射性能的影響。通過(guò)對(duì)樣品形貌和物相的表征以及場(chǎng)電子發(fā)射特性的測(cè)試,其結(jié)果表明,一方面,CNTs/TiO2/Ti納米復(fù)合結(jié)構(gòu)比TiO2/Ti