恒流发射碳纳米管阵列的制备

发布时间：2019-07-22 14:32

【摘要】：碳纳米管自发现以来,其独特的结构和优秀的性能使得它在场致发射领域得到了广泛的应用,碳纳米管被认为是最理想的场致发射材料。但是在实验中,碳纳米管可能在场致发射过程中出现局部大电流过热,导致碳纳米管与基底接触处融化而真空击穿打火,使发射阵列彻底损坏。本文设计一种恒流发射的碳纳米管阵列模型,不会出现电流过载。根据此模型我们将碳纳米管直接生长在恒流二极管阵列上,通过恒流二极管阵列来控制场致发射中碳纳米管的电流,使得碳纳米管在场致发射中不会出现电流过载,防止其出现打火。本论文的主要内容包括:(1)恒流发射碳纳米管阵列的模型设计。通过对打火现象的分析,设计出恒流发射的碳纳米管阵列,解决这一问题。(2)恒流二极管的设计和制备。设计出达到我们要求的恒流二极管,并通过半导体工艺制备恒流二极管。详细分析了氧化、隔离层、栅极、源漏极、电极接触孔、电极等制备工艺对恒流二极管性能的影响。最后对恒流二极管的性能进行测试。(3)碳纳米管阵列的制备。使用Cu/Al/Fe作为催化剂结构阵列,通过微波等离子体化学气相沉积法(MWPCVD)生长出排列整齐的碳纳米管阵列。因此我们通过光刻工艺来改变催化剂阵列的尺寸,进而控制碳纳米管阵列的尺寸和排列。最后成功实现了在恒流二极管的阳极上定向生长碳纳米管阵列。(4)场致发射测试。对生长在恒流二极管阳极上的碳纳米管阵列进行了测试。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1

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本文编号：2517681