电泳沉积制备平行栅碳纳米管场发射阴极的研究

利用磁控溅射、光刻、湿法刻蚀和电泳技术在玻璃基片上成功制备平行栅场发射阴极阵列,用光学显微镜、场发射扫描电镜和拉曼光谱观察了碳纳米管的形貌和结构,并测试所制备的平行栅碳纳米管阴极的场发射性能。光学显微镜和场发射电子显微镜测试表明,平行栅结构阴极和栅极交替地分布,同一个平面内,CNTs有选择性地沉积在平行栅结构中的阴极表面。场发射测试表明,平行栅CNTs场发射阴极的开启电压为155V,发射电流高达268μA,场发射特性完全由栅压控制;此外,其场发射特性与丝网印刷工艺制备的阴极有相似甚至更佳的性能,开启电压更低,发光均匀性更好,具有更好的发射特性。

一种平行栅碳纳米管阵列阴极的场发射特性研究

建立一种平行栅碳纳米管阵列阴极,利用悬浮球模型和镜像电荷法进行计算,给出碳纳米管顶端表面电场与电场增强因子的解析式.在此基础上,进一步分析器件各类参数以及接触电阻对阴极电子发射性能的影响.分析表明,碳纳米管间距大约为2倍碳纳米管高度时阵列阴极的分布密度最佳,靠边缘部位的碳纳米管发射电子能力比其中心部位的大;除碳纳米管的长径比之外,栅极宽度和栅极间距也对电场增强因子有一定作用;接触电阻的存在大幅度降低碳纳米管顶端表面电场与发射电流,而接触电阻高于800 k时,器件对阳极驱动电压的要求更高.

平行栅结构氧化锌场致发射显示器的研制

用陈化处理过的锌粉为原料,采用高温气相氧化法制备四针状氧化锌材料。应用厚膜、光刻工艺和丝网印刷法制作氧化锌场发射阴极阵列。将阴极板与阳极荧光板制成了5英寸(12.7 cm)单色平行栅结构场致发射显示器(FED)并对其进行了场发射性能测试。分析讨论了影响发射性能的栅极电压、阳极电压以及阴极厚度等参数。该FED在约4000 V阳极电压和300 V栅极电压的驱动下能实现全屏发光。实验结果表明,氧化锌平行栅结构FED具有良好的栅极调控作用,场致发射性能良好,具有良好的应用前景。

金属挡板对平行线栅有界波模拟器的影响仿真研究

利用基于有限积分法的电磁场仿真软件CST仿真和分析了金属挡板对大型平行线栅有界波模拟器内部可用测试区和外部辐射电场分布的影响。首先建立了平行线栅有界波模拟器仿真模型,并依据GJB8848证明了其合理性;而后重点分析了金属板对模拟器内部可用测试区电场分布的影响,并通过详实的数据列出了金属板位置、厚度、高度和长度等参数的具体作用效果;然后讨论了金属板对模拟器外部辐射电场的屏蔽效果;最后结合仿真结果提出金属挡板的设置应尽可能地远离模拟器,且有效反射面积越小越好,而对厚度无特别要求。

平栅型双层膜阴极的脉冲电压处理及场致发射性能研究

采用脉冲电压法对平栅双层膜阴极进行处理,进一步提高其场致发射性能。采用磁控溅射法在平行栅电极上溅射氧化铋薄膜和氧化锡薄膜,并对薄膜进行AFM分析,通过场致发射测试结果表明,经过脉冲电压法处理后的平行栅双层膜阴极的发射性能,如亮度、均匀度等有了很大的提高,阳压为3 000 V,栅压为190 V,其腔体亮度可达462 cd/m2。平行栅双层膜阴极的脉冲电压处理可以有效改善阴极的场发射性能,为改善SED阴极结构及材料提供了一条有效的实验方法。