场发射碳纳米管薄膜的制备与性能研究

【摘要】：自从碳纳米管在1991年问世以来,利用其场发射特性构造场发射显示器件一直就是重点研究的目标之一。近几年,摩托罗拉,索尼等国际大公司已经成功做出用碳纳米管做阴极的场发射显示器的样品机。由于碳纳米管具有较大的长径比,较低的功函数,因此碳纳米管场发射具有较小的开启电压和阈值电压,进而导致其工作时的功耗比较小。这些正是碳纳米管做为场发射冷阴极材料优于其它材料的地方。 本文先简单介绍了碳纳米管冷阴极场发射器件的发射结构的发展过程。然后详细着重叙述了碳纳米管,其中包括碳纳米管的发现过程,碳纳米管的结构,碳纳米管的生长机制,碳纳米管的传统的制备方法和表征手段。在实验的过程中,我们用电化学沉积法在未去障蔽层多孔AAO模板上进行沉积,并对其结果进行表征,然后在去障蔽层的AAO模板沉积碳纳米管并对其结果表征,为了更好的说明实验结果,我们对AAO模板和石墨电极之间的电场进行了模拟并进行了分析。同时,我们还用CHEMICAL VAPOR DEPOSIT法制备了碳纳米管并测试其场发射特性。最后对两种方法制备出的碳纳米管的形貌和场发射特性进行比较,说明两种方法的优劣。