文档介绍：中山大学
博士学位论文
带栅极纳米线冷阴极场发射显示器件的研制
姓名:詹润泽
申请学位级别:博士
专业:光学工程
指导教师:许宁生
20100609
带栅极纳米线冷阴极场发射显示器件的研制摘要专业:光学工程博士生:詹润泽导师:许宁生教授纳米线冷阴极具有优越的场发射特性,在场发射显示器杏兄匾5应用,受到了研究者的广泛关注。本博士论文首先介绍了场发射理论并回顾了场发射平板显示技术的发展,分析了场致发射平板显示器件的关键技术和面临的主要问题。论文接下来介绍了带栅极纳米线冷阴极场发射显示器件的结构及其工作原理和制作工艺,然后介绍了适合于器件应用的氧化铜擅紫呃湟跫ǖ闹票讣捌涑》⑸湫阅埽约研制了带栅极擅紫呃湟跫ǖ缱釉凑罅屑捌涑≈路⑸淦骷难芯拷峁后还介绍了采用氧化锌擅紫呶@湟跫ǖ某≈路⑸湎允酒骷奶剿餮芯俊本论文的主要研究成果可概述如下:⒄沽艘恢执ぜǖ哪擅紫呃湟跫ǖ缱釉凑罅械慕峁埂O低逞芯苛烁闷件结构的工作原理与特性,通过模拟计算发现,该结构可实现低控制电压调制且可有效提高电子发射均匀性。此外,该结构中的电子源为纳米线冷阴极阵列,其制备方法简单、可低温生长。岢隽艘恢执ぜǖ哪擅紫呃湟跫ǖ缱釉凑罅械闹谱鞣椒āU庵址椒ň有工艺简单、可控性高等特点。该方法结合了薄膜微加工工艺和自组装生长工艺。纳米线冷阴极采用无需催化剂的直接氧化法制作。采用多层金属薄膜电极条提高电极的导电性;采用多层复合绝缘薄膜提高绝缘层的绝缘特性。发展了湿法清洗
的方法,有效地提高了纳米线薄膜与下层电极接触的均匀性,提高了器件发射均捎么ぜǖ难趸纳米线冷阴极电子源阵列,制作出场发射显示器。利用上述的制作方法制作了带栅极的擅紫呃湟跫ǖ缱釉凑罅校并成功地应用于英寸和英寸的场发射显示器件中。器件实现视频显示,显示器件表现出良好的均匀性和稳定性,器件的开启工作电压达到芯苛顺》⑸湎允酒骷心擅紫呃湟跫ǖ缱釉凑罅械墓ぷ魈匦裕⒄沽一套渐变电压的老化处理的方法。分别研究了老化处理对氧化铜和氧化锌两种纳米线冷阴极场发射显示器件的作用,采用老化处理可以激活冷阴极发射,提高电子源阵列发射的稳定性,还可以有效地减少放电现象。关键词:纳米线冷阴极阵列,带栅结构,微加工工艺,场发射显示器件匀性。摘要Ⅱ
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詹润碎日期:力谀辍论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包括其它个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:‘’
导师签名:÷年字尘店澜评学位论文使用授权声明日期:年‘月日期:》つ阥月,◆日本人完全了解中山大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆、院系资料室被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,可以采用复印、缩印或其他方法保存学位论文。保密的学位论文在解密后使用本声明。学位论文作者签名:
虐润呼日期:.年歹月知识产权保护声明知识产权法保护。在学期间与毕业后以任何形式公开发表论文或申请本人郑重声明:我所提交答辩的学位论文,是本人在导师指导下完成的成果,该成果属于中山大学物理科学与工程技术学院,受国家专利,均须由导师作为通讯联系人,未经导师的书面许可,本人不得以任何方式,以任何其它单位做全部和局部署名公布学位论文成果。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:
第乱研究背景场发射显示器件現钦婵瘴⒌缱友вτ弥械一个重要方面。基于场发射原理的冷阴极电子源阵列是场发射显示器件的核心部分,因而受到了研究者的广泛关注。随着场发射显示技术的发展,场发射冷阴极经历了从型冷阴极到以金刚石为代表的薄膜型冷阴极以及以碳纳米管为代表的准一维纳米材料冷阴极等不同阶段的发展。近几年,研究发现纳米线冷阴极具有优越的场发射特性,在场发射显示器杏兄匾5那痹谟τ茫蚨倍受关注。.≈碌缱臃⑸渚淅砺场致电子发射是与热电子发射、光电子发射、次级电子发射在性质上完全不同的电子发射形式。热电子发射、光电子发射、次级电子发射都是以不同的形式给予物体内电子以能量,使它们能够越过物体表面的势垒而逸出。而在场致电子发射中,或者用很强的外部电场来压抑物体表面的势垒,使势垒的宽度变窄,当势垒的宽度窄到可以同电子波长相比拟时,电子产生隧道效应而发射;或者用内部强电场使电子从金属基底进入介质层,并在介质层中得到加速而获得足够能量,以使电子不需要另加能量就可逸出