多壁碳納米管薄膜的制備及其場發(fā)射性能研究.pdf

1、碳納米管(Carbon Nanotube,CNT)是繼C60之后碳材料領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn),是由一層或多層石墨片卷曲而成的同心中空管,因其奇特的結(jié)構(gòu)和物理、化學性能,引起各界廣大的關(guān)注,被認為是最有理論研究和應用價值的納米材料。CNT的比表面積大,機械強度高,化學性質(zhì)穩(wěn)定,軸向良好的導電性利于電子運輸,納米尺度的尖端和管壁的缺陷都形成良好的電子發(fā)射端,因而CNT作為場發(fā)射陰極材料,具有開啟電壓低,發(fā)射電流密度高等優(yōu)點,是繼金剛石、硅等材料之后

2、最有潛力的場發(fā)射陰極材料。本文首先介紹了CNT的發(fā)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)、基本性質(zhì)和制備方法,并介紹了在此基礎(chǔ)上的CNT的應用,其中著重介紹了CNT作為場發(fā)射顯示器(Field Emission Display,FED)陰極材料的應用研究,對用直接生長法和移植法制備的CNT’陰極FED器件的制作方法做了詳盡闡述,并對其場發(fā)射光學特性和電學特性進行了系統(tǒng)的研究,最后指出目前CNT陰極FED器件存在的主要問題及其相關(guān)性能改進的可行方法,使后續(xù)工作的進行成

3、為可能。
　　 第一章緒論
　　 本章主要回顧了CNT的發(fā)現(xiàn)過程,簡要地介紹了CNT的結(jié)構(gòu)特征、類別、性能特征。并基于CNT的性能特征,詳盡地介紹了CNT在儲能方面、復合材料領(lǐng)域、生物醫(yī)學工程、場發(fā)射領(lǐng)域的應用。其中場發(fā)射領(lǐng)域的應用將作為本文的研究重點。
　　 第二章碳納米管制備以及相應的場發(fā)射顯示器陰極薄膜制作本章洋盡地介紹了CNT的化學氣相沉積法、電弧放電法和激光蒸發(fā)法三種制備方法。其中著重介紹了化學氣相沉積

4、法制備CNT的相關(guān)工藝,包括了該方法所使用的催化劑的制備,并重點闡述了基于化學氣相沉積法制備CNT來制作場發(fā)射陰極薄膜的工藝。
　　 第三章多壁碳納米管薄膜場發(fā)射應用研究本章主要介紹了兩種用化學氣相沉積法制備的CNT作為陰極材料制作的FED器件。本文采用絲網(wǎng)印刷法和直接生長法制備的CNT薄膜作為場發(fā)射陰極,制作成二極型結(jié)構(gòu)的顯示器件后測試其場發(fā)射性能。實驗表明用直接生長法制備的CNT薄膜陰極具有較低的開啟電壓和較高的場發(fā)射電流密