文档介绍：中山大学
博士学位论文
若干新型印刷型纳米冷阴极阵列研制及其应用的探索研究
姓名:张耿
申请学位级别:博士
专业:凝聚态物理
指导教师:许宁生
20091215
摘要若干新型印刷型纳米冷阴极阵列研制及其应用的探索研究专业:凝聚态物理博士生:张耿导师:许宁生教授新型低维结构冷阴极材料具有优异的场致电子发射性能,在场发射显示器、场发射光源等真空微纳电子器件领域中有着重要应用。而利用丝网印刷制作场发射冷阴极电子源,具有与工业化技术生产相兼容的突出优势,受到了研究者广泛在总结冷阴极材料研究进展和丝网印刷冷阴极技术特点的基础上,本博士论文期间首先研究了以半导体氧化锌颗粒为基底材料的可印制碳纳米管冷阴极的制备和特性等,包括其优化烧结条件、后处理对改善场发射性能的可行性以及破坏现象产生的机制等方面的探索。随后发展了采用印刷法定位并通过低温催化加热生长氧化锌纳米线和纳米尖针的技术,研究了其生长机理,以及该法制作的纳米冷阴极的场发射性能等。最后,在研究可印制冷阴极的制备技术及其基本特性的基础上,分别探索研究了将两种纳米冷阴极应用在不同的场发射器件中可行性。本论文的主要研究成果可概述如下:⒄沽艘恢中滦偷目捎≈铺寄擅坠芾湟跫āU庵忠跫ń鲜且匝趸磕米颗粒作为基底材料,以碳纳米管为唯一的导电材料和场发射材料。通过气氛保护烧结和电场后处理,有效地改善了这种冷阴极的场发射性能,对应于∥沈电流密度的典型开启电场为甝/可以满足场发射显示器的基本要求。研究了可印制碳纳米管冷阴极在场发射过程中的破坏现象。在实验上观察到可印制碳纳米管阴极在场发射过程中的破坏现象,研究了阴极破坏现象与其内部微观结构的联系,探讨了场发射过程中产生的热效应引起的真空击穿问题,解释了由不同的关注。
剿餮芯苛丝捎≈铺寄擅坠芾湟跫诔》⑸湎允酒骷杏τ玫目尚行浴在脉冲驱动模式下,成功地实现了行/列扫描及动态字符显示,显示器件表现出良好的均匀性和稳定性。⒚髁艘恢挚纱竺婊谱鞯难趸磕擅紫撸擅准庹肜湟跫ǖ募际酢U庵方法采用传统的丝网印刷技术定位沉积氧化锌,然后低温催化加热生长出氧化锌纳米线/纳米尖针冷阴极。该法制作的纳米冷阴极阵列具有可控性好、对衬底类型依赖性低、对衬底的附着力强、场发射性能优良和容易实现大面积制作等优点,尤其是适用于在普通AС牡咨系闹谱鳎且恢钟杏τ们熬暗拇竺婊湟极电子源阵列。进一步研究了印刷定域生长氧化锌纳米冷阴极的制备过程,提出了低温催化加热制备氧化锌纳米冷阴极的生长机理。还研究了可印制氧化锌纳米冷阴极的生长工艺条件、基本性能和改善方法。通过考察升温速率、生长温度、生长时间、有机物烧结、金催化剂等影响因素,得到优化的制备工艺条件。芯苛瞬捎蒙鲜黾际跤≈频难趸磕擅紫撸擅准庹肜湟跫ǖ某》⑸湫化锌纳米线/纳米尖针冷阴极具有较高的重复性,典型开启电场为~均匀性好。此外,还初步探索了在浆料中掺入母纳品椒ǎ沟靡跫ǔ》剿餮芯苛丝捎≈蒲趸磕擅祝擅准庹肜湟跫诔》⑸湎允酒骷杏构卣蟪》⑸湓硇拖允酒骷T诼龀迩J较拢晒Φ厥迪至诵/列扫描及动态字符显示,显示器件表现出良好的均匀性和稳定性。还探索研究了这种冷阴极在⒋缢ぜń峁×卣蟪》⑸湓硇推骷械挠τ茫射平面光源器件,得到大面积均匀性良好的发光器件。微观结构引起的两类破坏现象。采用丝网印刷法制作了⒋缍ń峁×卣蟮某》⑸湓硇拖允酒骷能和电学性能,提出了老化处理方法,获得了良好的场发射性能,该法制作的氧/射性能在一定程度上得到改善。用的可行性。采用丝网印刷法制作了氧化锌纳米/纳米尖针冷阴极英寸二极结得到初步的视频显示效果。此外,还将这种阴极应用在英寸二极结构的场发关键词:冷阴极,场发射,丝网印刷,准一维纳米材料,真空电子器件摘要Ⅱ
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学位论文作者签名:涨耿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,本论文不包含任何其他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,均己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。日期:≯呷年滦腅
名己日期:伊闕振队学位论文使用授权声明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:导师签名:日期:幻听年月H隆畄日Ⅵ
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