场致发射微型阴极阵列结构的研究

通过采用空间电荷影响的空间电场计算程序,对场致发射体进行模拟计算,初步研究了发射体的几何形状尺寸与其发射特性之间的联系。通过对不同几何尺寸发射体的计算结果的分析,认为发射体的尖端曲率半径及栅极的开口直径是影响发射体发射特性的最主要的因素,依据合肥国家同步辐射实验室的ＬＩＧＡ深度光刻技术,给了一可行的几何开头,计算表明对点阵密度为１０＾７点／ｃｍ＾２的直径为６ｍｍ的硅发射体发射阵列,在８０Ｖ的栅极电     

硅场致发射阵列的工艺研究

介绍了硅场致发射阵列工艺研究的初步结果。应用湿法化学腐蚀、硅锥切削及介质平坦化技术成功地制备出了理想形状的场致发射阵列。     

掺砷多晶硅边缘场发射阴极阵列的特性研究

提出了一种T形结构的边缘场发射阴极，它具有比通常的场发射体的发射面积大得多的特点。首次采用低压化学气相沉积技术生长内层重掺砷、外层较掺砷的多晶硅薄膜；利用氢氟酸／硝酸／冰醋酸腐蚀液对不同掺砷浓度多晶硅选择性腐蚀的特点，成功制备了T形结构的多晶硅边缘场发射阵列（FEA）；本方法对于制备类似结构的边缘场发射器件有意义。在此基础上建立了三极管几何模型，最后采用有限差分法对该三极管模型进行了静电分析。     

场致发射阴极材料的研究与进展

场致发射显示器是一种新型的具有竞争力的平板显示器,场致发射阴极是场致发射显示器的重要组成部分.介绍了各种场致发射阴极材料及其特性,分析了场致发射机理及各种场致发射阴极材料最新进展,并简单讨论了场致发射材料国内外开发应用研究现状及差距.     

碳纳米管场发射阴极阵列制备研究与进展

碳纳米管具有良好的电子发射特性,成为理想的场致发射阴极材料,碳纳米管阵列制备研究是碳纳米管平板显示应用的前提。介绍了碳纳米管阴极阵列制备技术如丝网印制法、CVD原位生长法、光刻法和自组织法等研究与进展,并从薄膜残留去除、CNTs膜微结构改变及sp3缺陷增加等方面概述了目前CNTs场发射性能优化的进展,指出了目前存在的问题并作了简单分析。     

掺砷多晶硅边缘场发射阴极阵列的特性研究

提出了一种Ｔ形结构的边缘场发射阴极，它具有比通常的场发射体的发射面积大得多的特点。首次采用低压化学气相沉积技术生长内层重掺砷、外层轻掺砷的多晶硅薄膜；     

真空二极管阴极表面场致发射模型的研究

为研究真空二极管阴极表面场致发射模型的算法及数值模拟参数对场致发射过程的影响,建立了计算阴极表面电场强度的有限差分近似模型和高斯定理模型,并基于高斯定理模型自行编程对不同间隙距离的二极管进行模拟计算。模拟得到了场致发射过程中阴极表面电场随时间的演变特性及阴极表面稳态电场与外加电场之间的关系,还将阴极表面稳态电场的模拟结果与理论分析结果进行了对比。研究结果表明,空间网格划分数目的多寡对基于高斯定理场致发射模型计算得到的阴极表面电场的影响不大;每个宏电子包含真实电子的数目、二极管间隙距离、二极管外加电场强度等参数均会对数值模拟结果产生显著影响。     

碳纳米管场致发射显示器的研究进展

碳纳米管场致发射显示器(CNT-FED)具有驱动电压低、功耗小和制造成本低廉等优势,有望成为下一代平板显示器件的主流产品.全面系统地分析了制约CNT-FED商品化进程中的关键技术:碳纳米管定向可控生长、阴极低的开启场、高的电流发射密度、大面积发射均匀性、长寿命稳定发射以及低成本制造工艺等的研究进展,结合我们的课题研究与国内外现状,提出了实现碳纳米管场致发射显示器产业化的发展方向与研究途径.     

场发射阵列的热电模型

场发射阵列的主要失效机制是真空电弧。本文先概括了真空电弧的现象，然后描述了一个放电损伤的热电模型。说明了造成损伤的材料量，能量，功率，时间范围和能量来源。根据这个模型，提出了对真空电弧可能采取的各种技术措施。     

纳米碳管阵列

在概括纳米碳管阵列特异的场发射效应及在场发射器方面应用前景的基础上，介绍了合成纳米碳管阵列的研究历程以及化学气相沉积法在纳米碳管阵列合成方面的重要意义，就当前纳米碳管阵列的快速合成与低温合成两个发展方向进行了概述，并指出等离子体化学气相沉积法能有效地用于纳米碳管阵列的低温合成。     

碳纳米管冷阴极超高真空鞍场规的电场模拟与实验研究

在静电鞍场规的基础上研制了一种碳纳米管(CNT)冷阴极鞍场规(SFG).这种冷阴极鞍场规具有电极尺寸小,吸放气率低,热效应低,功耗低的特点.本文首先计算了碳纳米管冷阴极鞍场规的电场分布,计算结果表明,二极型碳纳米管电子枪的引出栅极的正电位在低于100 V的情况下对环形阳极鞍场规的轴向电位分布影响很少;并且在现有条件下对规管参数进行了测试,实验测定的规管对空气的灵敏度是1.05 Pa-1,规管功耗由热阴极规的0.9瓦减小到7毫瓦.     

Electron field emission from the carbon-doped TiO2 nanotube arrays

The field-emission characteristics of the carbon-doped TiO₂ nanotube arrays (TNAs), which can be obtained by a heat treatment of the as-fabricated TNAs under a continuous argon and acetylene flux, were investigated. The morphology, crystalline structure, and composition of the as-grown specimens were characterized by the use of field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. It was found that the samples' turn-on electric field is reduced from 21.9 to 5.0 V/μm and the field-emission current density rapidly reaches about 9.0 mA/cm² at 11.8 V/μm after carbon doping. The dramatically improved field-emission characteristics would be mainly attributed to the reduced work function and the enhanced conductivity due to the carbon doping into TNAs.     

Effects of surface treatment of field emitter arrays on electrical characteristics of active matrix cathode

The effects of a wet chemical surface treatment of molybdenum-tip (Mo-tip) emitters on the electrical characteristics of an active matrix cathode composed of hydrogenated amorphous silicon thin film transistors and Mo-tip emitters are described. X-Ray photoelectron spectroscopy measurements showed that the surface treatment removed MoO₃ from the surface of the e-beam evaporated Mo film. In addition, the surface roughness of the Mo film was increased as the result of the surface treatment. The surface-treated active matrix cathode showed stable emission characteristics and immunity from emitter failures during its operation. The response time of the active matrix cathode was decreased by the surface treatment of the Mo-tip emitters. A change in surface composition and surface roughness appear to be responsible for the enhancement of the active matrix cathode.     

电泳法制备纳米金刚石场发射阴极

用电泳法制备了纳米金刚石场发射阴极，研究了不同热处理环境对场发射性能的影响．在气氛炉中热处理的样品其阈值场强为8．0V/μm，场发射电流密度在17．7V/μm场强下可达到1361aA/cm^2；而在真空环境中热处理样品的场发射特性与之相比有明显提高，其阈值场强为3．83V/Hm，场发射电流密度在9．44V/μm场强下可达到2801aA/cm^2。用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对样品表面的结构、成份及形貌进行分析，表明真空环境下的热处理，更有利于样品的电子发射．     

Ionization vacuum gauge with a carbon nanotube field electron emitter combined with a shield electrode

The applicability of carbon nanotubes to an electron source for a Bayard-Alpert type vacuum gauge has been investigated. Three gauge configurations are designed to optimize the gauge performance. The optimized gauge, in which an additional shield electrode is fixed on a gate electrode, exhibits good measurement of linearity between ion current and system pressure from 10⁻⁷ to 10⁻² Pa. A gauge sensitivity of 0.05 Pa⁻¹ has been achieved under 100 μA emission current for nitrogen, comparable with 0.07 Pa⁻¹ of commercial ionization gauges.     

宏观超长定向碳纳米管阵列的制备

采用二甲苯和二茂铁作为碳源和催化剂的化学气相沉积法连续制备定向碳纳米管阵列,在反应6h内获得长度为6mm的宏观定向碳纳米管阵列。当反应时间超过6h后,定向碳纳米管阵列的生长速度明显下降,并有停止生长的趋势,反应16h,定向碳纳米管阵列的厚度仅为6．7mm。本文研究了采用多次连续进给碳源和催化剂的方式制备定向碳纳米管阵列,成功的制备了8．9mm厚的定向碳纳米管阵列,阵列中的碳纳米管具有高的定向性和良好的界面结合。     

氮化碳在场发射冷阴极材料中的研究进展EI北大核心CSCD

氮化碳具有优良的热稳定性、高热导率、较大的禁带宽度和负的电子亲和势等优点,是一种极具潜力的场发射阴极材料。本文在介绍氮化碳的结构、性能以及作为场发射材料的研究现状的基础上,着重评述了氮化碳薄膜和粉体的制备方法;从优化结构中的sp^(2)簇的数量及尺寸、调控表面形貌、元素掺杂,以及通过与其他场发射材料复合或表面修饰形成多级发射结构等方面,阐述了优化氮化碳场发射性能的方法。最后总结了氮化碳薄膜和粉体分别作为场发射阴极材料仍然存在的问题,并以此指出将来开展相关研究的重点在于继续优化其场发射性能,以及探索其内部结构、缺陷等对场发射性能的影响。     

An indirectly heated solid cathode for linear electron beam emitter assembly

The paper reports design and development of an indirectly heated solid cathode for a linear electron beam emitter assembly. The solid cathode is made of a 195 mm long 8 mm wide and 2 mm thick tantalum bar with varying cross sections along its length. The emitting surface of the cathode is 110 mm in length and 4 mm in width. Thermionic electron beams emitted from a directly heated strip shaped filament have been used to heat the cathode indirectly. The temperature of the cathode, measured by a two color pyrometer, was raised to 2500 K. The innovative design of the cathode and its holding mechanism accommodates thermal expansion at high temperature, and prevents thermal deformation of the cathode. The cathode is suitable for use in strip electron beam gun and for laboratory experiments on melting and evaporation of refractory materials.