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3D型冷阴极结构形态对场发射影响研究

发布时间:2018-01-27 05:22

  本文关键词: 有限元 阴极结构 场发射 出处:《人工晶体学报》2017年06期  论文类型:期刊论文


【摘要】:通过在圆铜片上用导电银胶固定圆柱体和长方体形成3D型冷阴极,采用有限元分析软件ANSYS仿真分析了圆柱体和长方体上表面的电场分布,圆柱体直径为12.7 mm,长方体阴极上表面为正方形,边长为12.7 mm。两种阴极高度相同,采用化学气相沉积法(CVD),以酞菁铁(FePc)为催化剂,在圆柱体和长方体上表面合成了碳纳米管薄膜(CNTs),合成的碳纳米管形貌由场发射扫描电镜(FESEM)进行表征,采用二极管结构,以涂有荧光粉的ITO导电玻璃作为阳极,在真空室中真空度为2×10~(-4)Pa测设了两种3D型冷阴极的场发射特性,结果表明,随着两种阴极场强最大值比值增大,长方体阴极的场发射性能优于圆柱体阴极。
[Abstract]:A 3D cold cathode was formed by fixing the cylinder and cuboid on a copper wafer with conductive silver glue. The electric field distribution on the surface of the cylinder and cuboid was simulated by the finite element analysis software ANSYS. The diameter of the cylinder is 12.7 mm, the upper surface of the cuboidal cathode is square, the side length is 12.7 mm. The height of the two cathodes is the same. The method of chemical vapor deposition (CVD) is used. Carbon nanotubes (CNTs) films were synthesized on the surfaces of cylinders and cuboids using iron phthalocyanine (FePc) as catalyst. The morphology of the synthesized carbon nanotubes was characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), using diode structure and ITO conductive glass coated with phosphor as anode. The field emission characteristics of two kinds of 3D cold cathode have been measured in vacuum chamber with vacuum degree of 2 脳 10 ~ (-4) Pa. The results show that the maximum field intensity ratio increases with the increase of the ratio of the two kinds of cathode field strength. The field emission performance of cuboidal cathode is better than that of cylindrical cathode.
【作者单位】: 郑州航空工业管理学院理学院;河南省航空材料与应用技术重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金(61274012,11404291) 河南省科技创新杰出人才项目(164200510006) 航空科学基金(2014ZF55013,2015ZF55013) 河南省高等学校重点科研项目计划(16B140005)
【分类号】:TB383.1;TQ127.11
【正文快照】: 1引言碳纳米管(CNT)自1991年被日本电子显微镜专家S.Lijiama发现以来[1],就成为人们争相研究的热点。因其具有特殊的结构,良好的热稳定性以及独特的机械和电学性能而有望在传感器[2]、纳米探针和电子器件[3,4]、储氢材料[5]等领域得到应用。尤其是CNT具有大的长径比、纳米级的

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