热处理对单壁碳纳米管场发射的影响

将单壁碳纳米管组装于W针尖 ,对它进行热处理 ,得到单壁碳纳米管在不同温度去气时的残气质谱图和热处理后的场发射特性曲线。通过对不同温度去气后的I U特性曲线的Fowler Nordheim直线斜率的变化 ,结合残气质谱图的分析 ,研究热处理对单壁碳纳米管场发射特性的影响 ,并对其机理进行了初步讨论     

利用场发射显微镜研究单壁碳纳米管的场发射特性

利用场发射显微镜研究了单壁碳纳米管（SWCNTs)的场发射特性。由于实验中所用的SWCNTs的长度基本一致，因此能同时观察到多根SWCNTs的场发射像。SWCNTs的场发射像随着热处理温度的升高而变化，直至热处理温度过高而塌缩。在一定的实验条件下，观察到了具有精细结构的单根碳纳米管顶端“帽子”的场发射像。电流－电压（I－U）曲线分析表明，SWCNTs的电流来源于场发射。     

利用场发射显微镜研究单壁碳纳米管的场发射特性

利用场发射显微镜研究了单壁碳纳米管(SWCNTs)的场发射特性.由于实验中所用的SWCNTs的长度基本一致,因此能同时观察到多根SWCNTs的场发射像.SWCNTs的场发射像随着热处理温度的升高而变化,直至热处理温度过高而塌缩.在一定的实验条件下,观察到了具有精细结构的单根碳纳米管顶端"帽子"的场发射像.电流-电压(I-U)曲线分析表明,SWCNTs的电流来源于场发射.     

用FEM／FIM研究单壁碳纳米管束

利用范氏力将单壁碳纳米管样品组装到钨针尖上，用FEM/FIM对同一碳纳米管样品用热处理方法和场脱附方法进行了研究。场离子显微镜是具有原子级分辨能力的尖端表面分析工具，由场离子像推测这次组装的样品是由三根单壁碳纳米管突起组成的碳纳米管束。清洁碳纳米管束样品的场发射像和场离子像有极好的对应关系。场脱附后的碳纳米管束的场发射特性较好地符合Fowler-Nordheim场发射模型。通过比较碳纳米管束吸附态和热处理后以及场脱附后的Fowler-Nordheim曲线的斜率变化，得出碳纳米管束样品逸出功的变化，再结合场发射像的变化推断出场脱附与热处理结合是一种较理想的获得清洁碳纳米管表面的方法。     

用FEM/FIM研究单壁碳纳米管束

利用范氏力将单壁碳纳米管样品组装到钨针尖上 ,用FEM/FIM对同一碳纳米管样品用热处理方法和场脱附方法进行了研究。场离子显微镜是具有原子级分辨能力的尖端表面分析工具 ,由场离子像推测这次组装的样品是由三根单壁碳纳米管突起组成的碳纳米管束。清洁碳纳米管束样品的场发射像和场离子像有极好的对应关系。场脱附后的碳纳米管束的场发射特性较好地符合Fowler Nordheim场发射模型。通过比较碳纳米管束吸附态和热处理后以及场脱附后的Fowler Nordheim曲线的斜率变化 ,得出碳纳米管束样品逸出功的变化 ,再结合场发射像的变化推断出场脱附与热处理结合是一种较理想的获得清洁碳纳米管表面的方法     

碳纳米管场发射电子源

从实验和理论上研究单根碳纳米管(CNT)场发射电子源的稳定问题.利用透射电镜/扫描探针显微镜(TEM/SPM)和场发射显微镜/场离子显微镜(FEM/FIM)对CNTs的场发射特性进行了实验研究.同时从密度泛函理论出发,利用相关程序模拟计算了吸附对单壁碳纳米管(SWNTs)场发射的影响.发现SWNTs荷电体系的总能量与荷电电荷数量关系具有抛物线形式,先减小,达到最小值,之后增加.通常荷4个电子时达到最小值,即体系处于最稳定状态.表明SWNTs有很大的电负性,是容易发生凝聚和吸附分子的根源.进而计算了对氢、氧和水的吸附特性,讨论了吸附对场发射的影响.这些结果对CNTs的场发射特性和作为新型电子源的应用都是有重要意义的.     

单壁碳纳米管场发射电流的理论计算

根据热传导、Nottingham效应和焦耳热效应,计算了单壁碳纳米管在2000K时的理论电流值,结果表明,单根单壁碳纳米管的发射电流可达微安量级,为试验中测试碳纳米管的场发射电流提供了一个理论参考。     

单壁碳纳米管的制备及生长特性研究

采用Fe／MgO作为催化剂，催化裂解CH4制备了较纯的单壁碳纳米管，用TEM和Baman对碳纳米管进行了表征，对不同生长温度下制备的碳纳米管Baman径向呼吸振动峰(RBM)进行了分析，研究了生长温度对单壁碳纳米管生长特性和结构特性的影响。     

热处理对氧化锌纳米线场发射特性的影响

用场发射显微镜研究了在钨针尖上生长的氧化锌纳米线的场发射性能,得到了氧化锌纳米线的场发射像及场发射电流与电压关系,并讨论了氧化锌纳米线场发射像的形成原因和不同热处理条件对其场发射性能的影响,给出了氧化锌纳米线比较合适的热处理温度.     

图形化的衬底电极改善碳纳米管的场发射特性

用电泳法将碳纳米管分别淀积到图形的和平面的ITO(铟锡氧化物)电极上作为场发射阴极并比较性的研究了它们的场发射特性.实验结果显示,相对于平面的衬底电极,斑条的ITO电极能够有效的改善碳纳米管的场发射特性.通过电场的数值计算,场发射特性的改善起源于斑条的ITO电极自身的表面电场增强引起了碳纳米管表面电场的两级放大.采用图形化衬底电极去制备碳纳米管阴极是改善碳纳米管场发射特性的一个简单、有效途径.     

单壁碳纳米管的制备及生长特性研究

采用Fe/MgO作为催化剂 ,催化裂解CH4制备了较纯的单壁碳纳米管 ,用TEM和Raman对碳纳米管进行了表征 ,对不同生长温度下制备的碳纳米管Raman径向呼吸振动峰 (RBM)进行了分析 ,研究了生长温度对单壁碳纳米管生长特性和结构特性的影响     

碳纳米管／二氧化硅复合材料制备及场发射特性研究

采用溶胶-凝胶法制备了碳纳米管／二氧化硅复合材料，并对复合材料的场发射特性进行了研究，结果表明：复合材料有很好的场发射特性，含有10％（质量分数）CNTs的复合材料开启场较低（0．98V／μm）。研究了用稀HF溶液处理复合材料表面后场发射性能，发现场发射性能明显改善，开启场由0．98V／μm下降到0．73V／μm，发射电流为1mA／cm^2时的电场由2．1V／μm下降到1．0V／ μm。研究表明碳纳米管／二氧化硅复合材料非常适用于场发射平面显示器中的阴极。     

碳纳米管复合材料场发射性能研究现状

碳纳米管具有管径小、长径比高的结构以及物理化学性能稳定等优良特性,被认为是真空冷阴极场发射电子源和场发射平板显示理想的阴极材料。加之碳纳米管兼具有机械强度高、韧性好等出众的力学性能,使其成为复合材料的理想添加相,将其与其他材料复合,可以制备出具有更加出众性能的复合材料。近年来有关碳纳米管及其复合材料场发射研究已成为一个备受关注的热点。概述了阴极场发射理论以及与碳纳米管场发射相关的几种场发射物理机制,介绍了碳纳米管复合场发射阴极的研究现状及制备方法,最后对碳纳米管复合阴极场发射的发展前景进行了展望。     

碳纳米管的薄膜场发射

薄膜场发射特性是碳纳米管(CNT)研究的重要课题之一，它直接关系到CNT场发射阴极在将来的实际应用。本就CNT的场发射做一综合评述，主要涉及性能指标、结构模型、图形化方法和工艺等。     

碳纳米管场发射特性的研究

将CVD方法制成的碳纳米管沉积在钼针尖上 ,测试了这种材料的场发射特性。结果表明这种材料可作为一种新型高效的场发射体。同时还将其与纯钼针在场发射方面进行了比较     

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．     

MWCNT/ZnO纳米线复合阴极薄膜的场发射特性

实验提出以多壁碳纳米管(MWCNT)/ZnO纳米线复合材料作为场发射阴极薄膜,研究其图形化制备工艺以及其场发射特性.用丝网印刷工艺制备图形化MWCNT/ZnO纳米线复合阴极薄膜,实验获得合适的浆料配比以及适合的烘烤和烧结温度.对MWCNT/ZnO纳米线样品进行SEM分析和场发射特性测试,发现图形化阴极设计提高了场发射电流,并且改善场发射发光均匀度;材料组分的低维化明显降低场发射开启电压;加电老练处理有效改善场发射特性.     

碳纳米管与聚苯胺混合物的场发射

本文研究碳纳米管和聚苯胺混合物的场发射.用N-甲基吡咯烷酮溶解的聚苯胺和单壁碳纳米管混合溶液滴在硅片上,在垂直于样品平面的稳恒静电场的作用下,制成了不连续的薄膜.薄膜由尺寸在(2～5)μm的岛组成,分布比较均匀.测试其场发射特性,开启电场(10μA/cm2)为8.06 V/μm.经过计算,得到升压过程和降压过程的场增强因子β分别为8.3×102和1.1×103.用透明阳极技术观测其场发射中心分布,荧光屏上的像点比较均匀,没有观察到明显的屏蔽效应.     

一种提高大面积碳纳米管场发射能力方法

碳纳米管(CNT)具有良好的场发射特性,研究表明,垂直于基板的碳纳米管具有较其他取向更大的场发射能力,本文介绍一种在大面积基板上使碳纳米管取向垂直的方法,通过有关参数的实验测试,研究了解场发射能力提高程度,并估算场增强因子。本方法对制备大屏幕场发射显示器(FED)具有积极意义。     

有机溶剂高压气流法改善碳纳米管阴极场发射特性

针对丝网印刷碳纳米管阴极,提出有机溶剂高压气流法进行表面后处理,有效改善碳纳米管阴极场发射特性.利用表面轮廓仪、扫描电子显微镜及高分辨透射电子显微镜表征有机溶剂高压法处理前后CNT阴极表面形貌变化,并对处理前后CNT阴极进行场发射特性测试.结果表明,有机溶剂高压法处理后CNT阴极表面整洁无包覆,开启电场下降,场发射电流密度大幅度提升,发射点密度明显增大,均匀性提高,处理前后场增强因子比值为1:2.8.