表面?zhèn)鲗?dǎo)場發(fā)射陰極的模擬.pdf

1、作為人機(jī)交流最直觀的器件，顯示器件的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)深入到社會發(fā)展的各個層面。隨著信息社會的發(fā)展和人們審美水平的提高，顯示器件呈現(xiàn)出高畫質(zhì)、平面化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢。在20世紀(jì)顯示器件領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭的CRT顯示器因其體積大，質(zhì)量大已經(jīng)逐步退出市場，以液晶顯示器為代表的平面顯示器件正蓬勃發(fā)展，其中CRT顯示器的平板化器件——場發(fā)射顯示器件因?yàn)槠鋵RT顯示質(zhì)量和基本技術(shù)的繼承，多年來一直是平板顯示技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。
　　場發(fā)射顯示器件

2、因?yàn)槠浒l(fā)光原理與CRT相似，而平板化結(jié)構(gòu)與當(dāng)下流行的LCD、PDP顯示器相似，所以核心技術(shù)是場發(fā)射陰極，包括陰極結(jié)構(gòu)和陰極材料。本文使用本實(shí)驗(yàn)室提出的具有自匯聚特性的平面柵形表面?zhèn)鲗?dǎo)場發(fā)射陰極結(jié)構(gòu)，以在平行電極中間位置的薄膜作為電子發(fā)射材料，模擬了介電材料和電極形貌對電極附近薄膜發(fā)射出來的電子的軌跡的影響，找到了可以提高電子發(fā)射效率的電極形貌。
　　本文利用有限元方法對電極周圍電子發(fā)射軌跡的模擬，發(fā)現(xiàn)靠近電極處雖然電場強(qiáng)度很大，但

3、是發(fā)射的電子卻無法到達(dá)陽極。模擬計(jì)算表明：柵極和陰極產(chǎn)生的電場會屏蔽陽極與陰極產(chǎn)生的電場，從而導(dǎo)致電極附近的電子到達(dá)不了陽極板。改變電極形貌，模擬電子軌跡發(fā)現(xiàn)電極形貌對電子軌跡有很大影響。
　　綜合模型參數(shù)，得到最佳參數(shù)組合，電極高度H為0.5μm、弧邊半徑為20μm的弧邊電極模型，在陽極電壓為400V下計(jì)算得到的電極附近能到達(dá)陽極的電子起始位置到陰極的最小距離僅為0.2μm。
　　同時考察場發(fā)射陰極介電材料和電場分布的關(guān)系