碳納米管的變溫場發(fā)射研究.pdf

1、目前平板顯示同益成為顯示技術(shù)的主流，場發(fā)射顯示技術(shù)逐漸展現(xiàn)出優(yōu)越性，實現(xiàn)陰極射線管顯示平板化的最可能方案之一。碳納米管的發(fā)現(xiàn)給場發(fā)射領(lǐng)域帶來一股強(qiáng)勁動力，其優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、磁學(xué)性能，可以在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用。尤其是它具有較大的長徑比，較低的功函數(shù)，良好的導(dǎo)電性和納米尺寸的曲率半徑，被認(rèn)為是一種優(yōu)異的場發(fā)射候選材料。 但是碳納米管場發(fā)射的機(jī)制還沒有完全揭示出來，碳納米管的場發(fā)射并不完全遵循傳統(tǒng)的場發(fā)射理論。碳納米管場發(fā)射的溫度依賴

2、特性是探索碳納米管的場發(fā)射機(jī)制的一個可能途徑，同時也是探索碳納米管在傳感器等領(lǐng)域應(yīng)用的基礎(chǔ)；研究生長在不同金屬襯底上的碳納米管對探索電子在碳納米管上的場發(fā)射過程也有一定幫助。 本文介紹了碳納米管場發(fā)射陰極，其中包括碳納米管的結(jié)構(gòu)，電學(xué)特性，合成與制備，碳納米管的摻雜以及碳納米管的場發(fā)射。 我們利用HFCVD的方法在不同金屬微尖上生長了碳納米管，并對不同溫度下鎢絲和鋼絲上生長的碳納米管的場發(fā)射特性進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)碳納米管的

3、發(fā)射電流隨溫度的升高而變大。鎢絲上生長的單根和多根碳納米管在變溫下的場發(fā)射特性也不同，單根碳管的場發(fā)射曲線基本為直線，隨溫度升高曲線斜率絕對值減小，而多根碳納米管則由于直徑存在一定分布，在不同溫度時參與場發(fā)射的分布不同，導(dǎo)致場發(fā)射曲線呈現(xiàn)彎曲，而且溫度越高，彎曲越明顯。不同金屬襯底生長的多根碳納米管在變溫時變化特性不一樣，對于鋼絲襯底，其場發(fā)射曲線沒有出現(xiàn)非線性，而對于鎢絲襯底，其場發(fā)射曲線在低壓區(qū)域出現(xiàn)非線性。不同金屬與碳納米管之間的