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《场致发射阴极碳纳米管的热化学气相沉积法低温生长》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第;$卷第%%期"##’年%%月物理学报)2A/;$，,2/%%，,2R97S9:，"##’%###1&">#+"##’+;（$%%）+$’#;1#’M(-MN=OPQ(MPQ,Q(M""##’(E3?/NEF./P2G/"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""场致发射阴极碳纳米管的热化学气相沉积法低温生长!!郭平生陈婷曹章轶张哲娟陈奕卫孙卓（华东师范大学纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心，纳米功能材料和器件应用研究中心，物理系，上海"###$"）（"##$年%%月&日收到；"#
2、#’年&月""日收到修改稿）结合丝网印刷和过滤阴极真空电弧法、离子束溅射方法，在普通玻璃衬底上制备催化剂图案，采用低温热化学气相沉积法（()*）生长碳纳米管+纤维（(,-.）薄膜/研究了不同种类催化剂对(,-.薄膜生长及其场发射的影响/结果表明，在01(：(2，,31(4和(4三种催化剂上没有获得明显的(,-.，在外加电场小于565)+!7时没有观察到场发射；而在,3189及,31(:两种催化剂上获得了大量的(,-.，并且表现出良好的场发射性能，开启电场为"6;)+!7/这种热()*有简单、低温等优点，在(,-.场发射显示器的阴极制备中有潜在的应用价值/关键词：化学气
3、相沉积，场致发射，碳纳米管，扫描电子显微镜!"##：<%%;=，’>’#，$%5<此，这种方法作为(,-.阴极的另一种主要制备方%6引言法也受到广泛重视/直接生长方法一般结合光刻或软光刻技术，利碳纳米管+纤维（(,-.）有大长径比、良好的导电用真空蒸发、溅射等方法预先在衬底上形成所需要性、超强的力学性能、高热传导率、优异热学和化学的催化剂薄膜图形，然后直接在催化剂上生长出［;，$］稳定性等，是优秀的电子场致发射材料/场致发射(,-.薄膜/%>>$年中国科学院物理所报道采用(,-.阴极场发射显示器（G18@*）近年来一直是工业热化学气相沉积（()*）直接生长法在’##J
4、获得了界和学术界的研究热点，人们期望G18@*这一新型大面积垂直于衬底方向排列的碳纳米管薄膜并意识［%—&］［%#］的8@*能真正走上市场/(,-.阴极制备方法包到这种方法在场发射方面的应用/此后，采用［&，5］［;，$］［’］括丝网印刷法、直接生长法、电泳法、喷溅()*直接生长法制备有场发射应用前景的(,-.膜［<］［>］不断取得进展/K9?等［%%］采用等离子增强热丝()*，法、自组装法等/丝网印刷法具有工艺简单、成本低廉、处理温度和普通玻璃兼容、易于大批量生产乙炔（("="）为碳源、氨气为催化剂和稀释气体，在低等特点，适合大面积、低分辨率阴极的制备，主要的于$$
5、$J反应温度下制得垂直于基体表面的定向多［%"］G18@*研发机构大都采用这种方法制备(,-.阴极，壁纳米碳管阵列/80?等报道了在硅和多孔硅上［&，5］显示出巨大的实际应用潜力/直接生长法可以方’##J热()*直接生长了自取向碳纳米管膜，(,-.便地实现丝网印刷法无法达到的高分辨率（I%##膜实现了图案化生长、可以放大、有良好场发射特［%&］）阴极图形制作的要求，适合小尺寸、高分辨率性/(E9?等在镍片上用等离子增强热丝()*法!78@*阴极制备；同时，直接生长法比丝网印刷法更适在’##—<##J获得了定向(,-.，开启电场为%6<合于集成有栅极结构的阴极发射体(,
6、-.的生长，)+!7，在"6;)+!7就达到了平板显示所需的发射电［%5］它可以更好地控制(,-.的位置、取向、直径及长流/L4等在硅和玻璃衬底上用热()*衬底温度度，进而实现阴极(,-.和栅极孔的对齐、(,-.发射为’##J也制备出了大面积图形化(,-.场发射体［;］体和栅极的距离控制、更低的栅极工作电压等/因膜，(,-.膜在%—;)+!7时观察到电子发射，在!上海市科委纳米专项项目（批准号：#%%5?7#;$，#5;"?7#5<），教育部重点项目（批准号：#"%#;）资助的课题/!@1703A：B.4?CDEF/9G?4/9H4/G?4>"4物理学报#4卷!"—!
7、#$%!&时有高发射电流密度!""—!""")［!#］&’%(&*+,-./.&0等利用微波等离子体1$2开)9实验过程发出了可在玻璃衬底上以较低温度（34""5）图形化生长定向1678场发射体的工艺，其开启电场为普通玻璃衬底上1678薄膜的生长工艺流程如)图!所示*详细步骤如下：!）衬底玻璃切割并清洗*!9)$%!&，发射电流密度!&’%(&所需电场为［!4］:$%!&*;.<等采用等离子加强1$2方法，在镀)）衬底导电层银浆印刷、烘干和烧结*:）印刷有机60的玻璃上低温（34""5）得到了垂直取向排列的物图案并烘干*G）催化剂制备，为探索1678
