金属热—场电子发射特性研究

用一简单直观的金属电子发射物理模型,对热、Schottky、热-场和场致电子发射进行了分析,定义了热隧道电子的新根子度,用数值方法对常用发射材料（W）的热隧道电子电流部分进行了计算,并采用比值拟合的方法,得到了该部分电子的发射电流密度与温度及场强的关系式,在此基础上,可求出W的热-场电子发射方程,用该方法能清晰地了解金属的电子发射机理,从而为热-场阴极的研究开发提供了理论依据。     

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．     

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。     

硅场致发射特性的数值模拟

用数值方法求解潭移－扩散模型下半导体基本方程组以及耦合的场致发射方程,对硅的场致发射特性进行数值模拟,模型中包含以往输运方程模型中未考虑的碰撞电离现象,模拟结果表明,当发射电流较大时,硅场致发射主要受体内电子向发射表面输运过程的限制,碰撞电离现象对输运过程有显著地影响。该模型有助于更全面地了解硅场致发射阴极内部的物理状态。     

定向多壁碳纳米管薄膜及其场致发射距离敏感特性

研究了定向生长的多壁碳纳米管薄膜场致发射的距离敏感特性,以改进现有场发射传感器中硅及金属针尖的性能。化学气相沉积方法制备的多壁碳纳米管薄膜表现出良好的尖端放电特性,其开启电场可至1.42 V/μm,阈值电场可至2.22 V/μm,通过计算得到的尖端电场增强因子可至4 034以上。随着发射间距的增加,场致发射电流非线性地降低,发射电流对发射间距的最大变化率为0.018 8μA/μm。通过拟合分析发现,场致发射电流随发射间距的变化基本符合Fow ler-N ordhe im关系,该特性可作为碳纳米管场致发射传感器的基本原理用于位移的检测。     

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。     

Ni颗粒对碳纳米管场致电子发射的影响

根据Fowler-Nordheim的场致电子发射机制建立了顶端被催化剂Ni颗粒封闭的碳纳米管场致电子发射模型.利用该模型分析了Ni颗粒被移去前后碳纳米管场致电子发射性能的差异.分析结果表明Ni颗粒被移去前后碳纳米管场致电子发射性能的差异主要起源于碳纳米管顶端处电场强度的不同.     

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．     

NBT基陶瓷中相变致电子发射的研究

在无铅铁电阴极钛酸铋钠（NBT）中获得了20 A/cm2的电流发射密度。在施加激励电压过程中,观察到了和其他阴极材料不同的3个发射电流峰。通过考虑相变因数对电流发射的影响,修正了基于极化反转致电子发射模型的电流发射公式,由此定量解释了在NBT基陶瓷中观察到的不同电流发射现象,揭示了电流发射不仅仅由已有文献中提出的快极化反转产生,也可以由极化的变化(比如相变)产生。为进一步验证该结论和弄清不同种类铁电阴极电子发射的机理,进行了NBT与锆钛酸铅（PZT）的电子发射比较实验。在电子发射前后观察到NBT的压电常     

W[111]场致电子发射的实验研究

本文讨论了场发射尖端附近电场强度分布,对W[111]场致电子发射特性作了实验研究。提出计算尖端附近电场的经验公式:E=3v/(2rln(4d/r))得到:当真空度为1×1~(-9)托,束流为1～5μA时,场发射电流的稳定性ΔI/I<2%。     

Electron emission from La-doped Pb（Zr,Sn,Ti）O3 antiferroelectrics by pulse electric field and the relevant physical mechanism

We investigate the characteristics of emission current waves of antiferroelectric cathode material lanthanum-doped lead zirconate stannate titanate （PLZST） triggered by pulse field, and analyze the relationship of the emission current waveforms with the extraction voltage. The close correlation between the triggering pulse polarity and emission current waveform observed evidences the relevant physical process of electron emission. We speculate that the primary emission may result from local phase transition and field emission in the vicinity of triple junctions, and the plasma formation may enhance the electron emission.     

Field emission study of CNTs on metal tips

The field emission characteristics of multiwalled carbon nanotubes grown on metal tips are studied at various temperatures. It is found that emission current at a given applied electric field increased with the temperature, and the stability of the current did not change. The dependence upon temperature varies quite differently with the metal substrates. This may result from the asymmetry of the CNTs and the interface effect between CNT and underlay.     

Influence of pulse polarity on electron emission property of antiferroelectric ceramic

The electron emission property of a novel antiferroelectric cathode material lanthanum-doped lead zirconate stannate titanate （PLZST） on the application of positive or negative triggering voltage pulses has been investigated. All experiments were performed in a vacuum of 10-5 Torr and at room temperature. It was discovered that there were two electron emission pulses when low positive triggering voltage was applied to the rear electrode, and three electron emission pulses when high positive triggering voltage was applied. However there were always two electron emission pulses when negative triggering pulses were applied. This phenomenon is proposed to be a result of both field electron emission at triple junctions and electron emission caused by polarization reversal. The experimental observations indicate that domain movement in the vicinity close to the triple junction under applica- tion of the triggering voltage pulse may be a primary origin of electron emission from PLZST.     

金刚石薄膜场致发射的研究

给出了以硅片和钼片作基底,在不同掺杂状态下的几种金刚石薄膜的发射特性和两种金刚石 薄膜的扫描电子显微镜照片及喇曼光谱.测试结果表明,掺杂后的金刚石薄膜的发射电流密 度可增大一个数量级.     

基于连续谱修正的标准温度法的钨极惰性气体保护焊电弧温度场分析

基于光谱学理论分析氩原子谱线波长为794.8 nm的特征谱发射系数、连续谱发射系数和总发射系数与温度之间的关系,以及连续谱对标准温度法的影响,并对标准温度法的曲线进行修正;利用具有高速摄影的电弧光谱采集系统拍摄氩原子波长为794.8 nm的特征谱的电弧图像;根据修正后的标准温度法计算直流钨极惰性气体保护焊的电弧温度场分布,对修正前、后的电弧温度场加以比较.结果表明,考虑连续谱时,电弧的温度有所升高.结合光谱仪拍摄的电弧谱线强度分布规律表明,连续谱对氩原子波长为794.8 nm的特征谱的温度计算结果影响较小.     

不同驱动方式下后栅极场发射显示板的工作特性

针对后栅极FED提出一种新型驱动方式,场发射电子由阳极电压产生,而在栅极施加负电压抑制场发射电子的产生.采用模拟计算的方法比较了相同结构参数的后栅极FED在传统和新型驱动方式下的工作电压以及阴极场发射和阳极束斑情况.计算结果显示新型驱动方式提高了阳极工作电压,改善了阴极场发射电子分布和阳极束斑,有利于提高发光效率、增加器件寿命.并研究了在2种驱动方式下阴极宽度和介质厚度在公差范围内变化对阴极发射特性和阳极束斑的影响.结果显示在新型驱动方式下,器件的阴极宽度和介质厚度对阴极发射特性和阳极束斑的影响均较小,因此常开型后栅极结构FED对工艺制作的一致性要求较低,从而降低了成本.     

金刚石薄膜的制备、表征和场发射性能

系统研究了在微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)系统中,甲烷浓度、沉积气压、气体流量比、衬底的预处理等参数工艺对金刚石薄膜质量的影响,不同样品的扫描电镜(SEM)图片表明上述参数工艺对金刚石薄膜的微观形貌如:晶粒尺寸、均匀性、膜的连续性、致密性等具有重要影响.金刚石薄膜样品尖锐的1332cm-1Raman峰表明金刚石膜具有很高的晶化质量,与SEM图片一致.最后研究了样品的场发射特性,获得了较低的发射阈值电压4.4V/μm,电压为650V时,得到较高的约128mA/cm2的发射电流密度.     

钨针尖放电处理后的场发射特性

在场发射显微镜（FEM）中使用1万伏以上的电压对钨针尖进行了放电处理。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的观察表明在处理后形成了纳米尺寸的突起。从经过处理的钨针尖能够支取高达1.55mA的场发射电流。针尖的场发射像呈现四重对称,表明它来自单个突起。场发射电流与电压关系符合Fowler-Nordheim (F-N)理论。根据F-N理论算得的场发射面积与TEM下观察到的突起的面积在量级上一致。