基于CNT-Ni丝状阴极的场发射荧光灯

采用电泳法在金属镍(Ni)丝表面沉积碳纳米管(CNT)材料,制备成CNT-Ni丝状阴极,并在圆柱形玻璃灯管中对其进行二极结构的场发射性能测试。结果表明,CNT材料呈网状结构均匀平铺于Ni丝表面,CNT-Ni丝状阴极具有良好的场发射性能,开启场强为0.82V/μm;当阳压为3400V时,电流为2.3mA,发光亮度达到7500cd/m2;阳压为4000V时,丝状阴极场发射电流连续测试10h变化不大。

ZnO-Ni壳核丝状阴极的制备及其场发射性能研究

采用水热法在金属镍(Ni)丝表面生长氧化锌(ZnO)纳米材料。通过改变生长条件,制备出花状、锥状、管状、棒状四种形貌的ZnO-Ni壳核丝状阴极。采用扫描电子显微镜(SEM)观察所制备丝状阴极的表面形貌,采用X射线衍射(XRD)分析仪进行物相分析,结果表明所生长的纳米ZnO具有(002)晶面择优取向。测试比较了这四种形貌ZnO-Ni壳核丝状阴极的场发射性能,结果表明管状ZnO纳米材料能较好地改善阴极表面的微观形貌,提高了阴极的场增强效应。

ZnO-Ni壳核丝状阴极场发射特性研究

采用水热法在Ni丝上制备锥状ZnO,形成ZnO-Ni壳核丝状阴极。采用X射线衍射分析仪进行物相分析,表明该ZnO具有沿002面生长的取向。用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌,表明Ni的表面生长有一层分布均匀的锥状ZnO。通过场发射性能测试,结果表明ZnO-Ni壳核丝状阴极具有比平面结构中的ZnO纳米锥阴极更优良的场发射性能,并对该结果进行讨论。

热敷法制备丝状阴极及其在场发射中的应用

采用热敷法将碳纳米管(CNT)浆料直接热敷在Ni丝上制备成丝状阴极,并在圆柱形灯管中采用二极结构测试其场发射性能。扫描电镜(SEM)测试表明,丝状阴极的表面有一层均匀的CNT材料;场发射结果表明,CNT-Ni丝状阴极与传统的场发射阴极相比具有更优良的场发射性能,开启电场为0.15V/μm,当电压为2280V时发射电流达到4mA。在腔体中测试其发光亮度,最高值达到了14000cd/m2。

纳米石墨片的场发射性能研究与应用

采用(CVD)法制备了一种准二维纳米石墨片,用场发射扫描电镜(FESEM)和Raman光谱对其形貌和结构进行分析,发现其为纳米片状结构构成的团族,宛若花瓣,既有尖端结构又有刃状结构.采用二极结构对其场发射性能进行测试:开启电场为2.5V/μm,对应的电流密度为0.01mA/cm2;高真空下纳米石墨片场发射电流更加稳定;表面吸附气体以及突出尖端对纳米石墨片的场发射性能有明显影响.

一种类石墨材料的场发射性能

采用(CVD)法制备了一种类石墨材料,用场发射扫描电镜(FESEM)和Raman光谱对其形貌和结构进行分析,发现表面形貌为花瓣片状结构,边缘具有突出尖端。采用二极结构对其场发射性能进行测试。结果表明当外加电场1.7 V/μm时获得了μA级的发射电流;当电场为4 V/μm时,电流密度达到1.85 mA/cm2;开启电场为2.5 V/μm,最高工作电压为8×103 V到104 V。

O_2吸附对纳米石墨片的场发射性能影响

采用(CVD)法制备了纳米石墨片,用场发射扫描电镜(FESEM)和Raman光谱对其形貌和结构进行表征。发现其为花瓣片状结构,边缘具有突出尖端。利用二极结构分别测试了有无O2氛围下纳米石墨片场发射电流,发现O2吸附在纳米石墨片表面时,场发射电流明显减小,开启电场增大。纳米石墨片在冷阴极方面有较好应用前景。

测试环境对碳纳米管场发射性能的影响

采用CVD法在Ni丝上直接沉积碳纳米管,并应用二极管结构对其场发射性能进行测试,测试结果表明:(1)碳管表面态对其场发射稳定性影响明显,运用密度泛函平面波赝势方法(PWP)和广义梯度近似(GGA)对碳管表面吸附水分子前后电子能带结构和态密度作比较,发现吸附水分子后碳管功函数降低,费米能级处电子态密度增大,有利于增大碳管场发射电流;(2)高真空是获得碳管场发射稳定性一个必要条件;(3)荧光粉对碳管场发射电流也有一定贡献,但大的场发射电流情形下可忽略其影响。

高亮度场发射荧光灯的制备及其性能测试

利用圆柱形结构的增强效应能提高丝状阴极场发射性能的这个特性,设计了场发射荧光灯。采用热敷法将配制好的碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNT)浆料转移到镍丝(Ni)表面制备成丝状阴极,以及溶胶-凝胶法在圆柱形玻璃管内壁制备掺锡氧化铟(Indium Tin Oxide,ITO)薄膜作为阳极,制作场发射荧光灯。测试结果表明,该碳纳米管场发射荧光灯具有良好的场发射性能,开启电场低,仅为0.15 V/μm;CNT的场增强因子βCNT为1967;当驱动电压为4 000 V时,发光亮度达19 800cd/m2。这种亮度高、稳定性好、成本低的场发射荧光灯在照明光源领域具有很大的应用前景。

平板CRT的进展

本文介绍新开发出的三种平板CRT显示器件:一种是矩阵阴极的平板CRT,另外两种是线状阴极的平板CRT。