碳纳米管场发射显示屏栅极工艺的研究

利用优质云母板作为栅极结构基底材料，结合简单的丝网印刷工艺将导电银浆制作成条状栅极，制作了新型的栅极结构；采用高温分解方法制备了碳纳米管薄膜阴极，制作了三极结构碳纳米管阴极平板显示屏样品。该样品具有良好的场致发射特性以及栅极控制能力。利用这种新型的栅极结构，能够克服整体器件高温封装所带来的技术困难，避免碳纳米管阴极和阳极荧光粉的损伤，实现了稳定可靠的高温封装，具备了制作大面积场致发射器件的潜力。     

一种基于纳米碳管的常开型后栅极场致发射显示板

提出了一种常开型后栅极场致发射显示板及其工作原理．该显示板直接利用阳极使阴极产生场致电子发射,而通过埋在阴极之下的栅极上施加低于阴极电压的电压来阻止阴极产生场致电子发射,从而来调制显示所需图像．文中采用有限元法对该场致发射器件的电场强度分布进行了模拟计算,并研究了该器件中阴极的发射特性．计算结果表明在该场致发射显示板中,阴极发射均匀性好,发射面积大,从理论上证明了该常开型后栅极场致发射显示板工作原理的可行性．     

有限元法分析栅极对CNTs场发射性能的影响

建立了栅极冷阴极结构和二极管结构的碳纳米管(CNTs)场发射阴极,利用有限元素法对发射体的场发射性能进行了模拟,进一步计算并分析了栅极、栅极电压以及栅孔半径等参数对碳纳米管尖端电场分布和场发射性能的影响.结果表明,栅极对碳管尖端的激发电场具有很强的增强作用;栅极电压越高,场增强因子越大;最佳场发射栅孔半径为碳纳米管半径的10倍;栅极使得碳纳米管的开启电压降低,发射电流密度增加.     

场致发射硅尖阵列的研制

研究真空微电子器件场致发射硅尖阵列的制作工艺.利用HNA湿法腐蚀工艺制作场致发射硅尖阵列,比较带胶腐蚀与不带胶腐蚀的不同.采用氧化削尖技术对硅尖进行锐化处理.制作了50×60硅尖阵列,同时给出了硅尖阵列的I-V特性.利用HNA湿法腐蚀制备的硅尖结构与理论分析一致,锐化处理改善了硅尖阴极阵列的场致发射特性.     

场致发射阴极的研究与进展

介绍了场致发射阴极的研究重点以及钨、钼场致发射阴极的结构、制备工艺和发射电流特性;阐述了金刚石的场致发射机理及类金刚石的场致发射性能及最新研究成就;最后叙述了国内研究场致发射阴极的情况。     

场致发射阴极的研究与进展

介绍了场致发射阴极的研究重点以及钨、钼场致发射阴极的结构、制备工艺和发射电流特性;阐述了金刚石的场致发射机理及类金刚石的场致发射性能及最新研究成就;最后叙述了国内研究场致发射阴极的情况。     

三极平板显示器的高真空封装

结合高温烧结工艺和低熔点玻璃粉封接技术,实现了三极结构碳纳米管阴极的场致发射显示器的高真空平板封装．这种封装稳定可靠且成本低廉,具有良好的器件密封性能．已经研制出三极结构的碳纳米管场致发射显示器样品,所研制的样品具有良好的栅极控制特性以及比较高的显示亮度．     

碳纳米管场发射背阴极式三极结构及其模拟

提出了一种碳纳米管新型的背阴极式场发射三极结构.在这种结构中,带有孔阵列的薄玻璃基板作为阴极基板,碳纳米管阴极材料通过丝网印刷的方法装配在玻璃孔周围的阴极电极上.栅极电极则装配在阴极材料下方另一块基板上,在玻璃孔对面与之相对的则为覆盖有ITO电极和荧光粉层的阳极基板.在阳极基板上施加高电压,强电场则通过玻璃孔渗透到碳纳米管的表面使之发射,电子穿过玻璃通道轰击阳极,在栅极电极上施加反向电压用以减小阴极表面的电场从而关闭阴极发射达到调制效果.本文通过电场和电子轨迹的计算机模拟,验证此场发射三极结构的可行性并得出它的调制特性.     

场致发射显示屏技术的研究

介绍了场致发射显示技术的工作原理及特点,分析了微尖型场致发射阴极、膜状型场致发射阴极的场致电子发射特性,对场致发射显示屏（FELLS）的结构做了研究,并讨论了影响场致发射显示屏性能的主要因素及改进的措施．     

场致发射材料的特性

主要论述了场致发射材料及其特性 ,对金属、硅微尖、金刚石薄膜、GaAs等的制备工艺和阴极特性作了较为详细的分析 .介绍了这些材料在新型场致发射显示器件 (FED)、真空微电子管作为阴极材料的应用 ,并对场致发射材料的获得和改进进行了初步的探讨     

场致发射阴极及其在行波管中的应用

场致发射阴极行波管是一种新型的具有竞争力的微波器件，场致发射阴极是场致发射阴极行波管的重要组成部分。文中分析了场致发射机理及其在行波管应用中的最新进展，并讨论了场致发射阴极行波管国内外开发研究现状及差距。     

影响氧化锌纳米材料场发射性能的因素

采用物理气相沉积的方法通过控制生长参数,在硅衬底上获得不同形貌的氧化锌纳米阵列.在金属场发射系统中测量了它们的场致电子发射性能,发现阴极发射电流不稳定主要是由于氧化锌纳米阵列的不均匀性造成的.采用高压励炼技术可以增强氧化锌场发射的稳定性,使电流波动明显降低.此外,形貌对氧化锌纳米阵列的场发射电流密度和阈值电压有明显影响,而且不同形貌的氧化锌纳米阵列的抗溅射能力也不相同.     

纳米尖阵列屏蔽效应与发射面积耦合机理仿真

基于纳米尖阵列的场致发射放电结构是微纳电离式器件的核心,能有效降低放电电压,但同时也决定该放电结构的放电电流较小难以被精确感知。对纳米尖阵列电极的电场屏蔽效应和有效发射面积的优化,是提高放电强度的有效方法,对此,利用有限元方法对N_2-O_2空间的动态电场进行数值模拟,对纳米尖阵列在不同间距下的放电过程进行仿真计算。计算发现:在纳米尖阵列中,随着纳米尖间距的增加,尖端间的屏蔽效应逐渐减弱,最终趋于各尖端独立放电的情况;并通过不同间距下尖端动态放电过程中的电子密度分布情况,对屏蔽效应进行进一步验证和说明;最后,通过探究屏蔽效应与发射面积间耦合关系对放电电流的影响,发现在纳米尖阵列中,尖端间距与尖端高度之间存在最佳比例,使纳米尖阵列的放电电流最大。研究揭示常压微电晕放电阵列电极屏蔽效应与发射面积的耦合机理,可用于调控微纳场致发射电离器件的放电效应,进而为此类器件输出性能优化提供一定的理论指导。     

电子束直写模版电沉积制备图案化磁记录介质

以电子束直写光刻图形为模版,采用直流电沉积和数值模拟的方法,研究了镍纳米柱阵列图案化磁记录介质的制备工艺和模版电沉积过程中的沉积不均匀问题.研究结果表明,在加速电压、曝光电流确定的条件下,电子束直写光刻模版孔径由曝光时间决定,模版的孔径和孔距在10 nm量级精确可调.在纳米孔阵列模版中进行电沉积时,适当增大孔距,降低阴极电解电势,可以减小电沉积过程中相邻孔之间的相互干扰,提高电沉积的均匀性,从而为图案化磁记录介质的电沉积制备提供了一种新的方法.     

数据挖掘在阴极结构有限元分析中的应用

针对场致发射阴极结构设计知识获取问题,提出了采用数据挖掘技术从有限元分析试验结果中提取隐含知识的方案,该方案具有效率高、成本低的特点．分析了包括场致发射有限元分析试验数据结果集获取、数据属性归约等步骤的实现过程,给出了基于熵度量的数据属性集归约和决策树算法原理,从而解决了方案实现的关键问题．以典型结构阴极为例进行有限元分析数据挖掘,通过建立的场致发射性能指标和设计参数关系决策树,提取出了场致发射阴极结构设计知识．算例结果验证了方案的可行性．     

真空微电子触觉传感器场致发射阵列的研究

阐述了真空微电子触觉传感器的工作原理。采用半导体集成电路加工技术和硅微各向异性腐蚀及氧化锐化工艺,在电阻率为３～５Ω·ｃｍ的ｎ型（１００）硅片上制备了真空微电子触觉传感器的场致发射阴极锥尖阵列,锥尖密度达３９００个／ｍｍ２,起始发射电压为２～３Ｖ,反向击穿电压大于３０Ｖ,收集极在２０Ｖ在电压时,单尖发射电流达０．２μＡ,实验结果表明这种真空微电子触觉传感器具有良好的触觉效应。     

具有金属栅的四角状氧化锌纳米针电子场发射特性

以高纯锌粉为原料,采用气相反应法制备了四角状氧化锌纳米针.利用丝网印刷技术结合光刻工艺组装金属网前栅三极结构场致发射显示器件.场发射测试结果表明,器件具有明显的栅控特性.器件的开启栅压为270 V,当栅极电压为600 V时,阳极电流高达2.75 mA,栅极漏流仅为0.43 mA,测量的峰值亮度为2 300 cd/m2.     

三极CNT-FED的封装技术制作研究

通过采用低熔点玻璃封接技术和高温烧结工艺，实现了稳定可靠的场致发射平板显示器高真空封装。新型的阴极粘贴技术可以实现对各种片状阴极材料进行装配，避免了碳纳米管阴极的损伤，具有制作大面积显示器件的潜力。所制作的三极结构平板显示器样品具有良好的场致发射特性以及大的阳极电流。     

SED平板显示薄膜电极的工艺研究

表面传导电子显示（SED）的关键部分是下基板（即阴极板）的制作,而阴极板上薄膜电极的质量直接影响了阴极电子发射的性能。本文研究了采用剥离技术来制备SED平板显示器阴极板上薄膜电极的工艺,实验表明,利用剥离工艺所镀制的铬铜铬金属薄膜厚度为123.93nm,电极条的平均阻值为12.26Ω,通过显微镜放大1000倍可以看到电极裂缝宽度为10μm,阵列精细整齐,无翘边、连线情况出现,并且附着力、热稳定性和厚度性能也达到了后续工艺的要求。     

氧化铝纳米阵列模板的制备和研究

 分别以硫酸和磷酸为电解液,用阳极氧化法在不同工艺下,制备纯度为99.999%,不同晶粒组织的纯铝箔基体上的氧化铝纳米阵列模板,得到5种孔径的纳米孔:10nm,20nm,30nm,60nm,100nm;用透射电镜和X射线衍射进行表征和结构分析,观察到了:阻挡层、趋于六边形的单元结构薄层和不同孔径、密度的纳米孔阵列,其结构为无定形,对这种自组织结构作了初步的生长过程分析.