碳纳米管阵列电泳法制备及场发射特性研究

发布时间：2018-02-28 10:07

  本文关键词： 碳纳米管 电泳沉积 平栅极 场发射性能　出处：《电子科技大学》2011年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：碳纳米管因其具有优异的力学、电学、热学性质而成为优良的场发射阴极材料,在场发射平板显示器(FED)中具有广阔的应用前景。本文以制备工艺简单、性能优良、成本低廉的碳纳米管薄膜场发射阴极为目的,对碳纳米管薄膜的电泳法制备和场发射性能进行了详细研究,主要的研究内容为以下五个方面: 1.平栅极结构氧化铟锡导电玻璃的制备 采用标准的光刻工艺和湿法腐蚀技术对氧化铟锡(ITO)薄膜进行图形化处理,研究光刻参数和湿法腐蚀参数对ITO薄膜图形质量的影响,实验结果表明最佳的光刻参数为:前转3000r/min,时间3s,后转5000r/min,时间30s;曝光时间2.5s;显影时间10s。最佳的湿法腐蚀参数为:在35℃下刻蚀时间310s。 2.电泳沉积碳纳米管薄膜 采用超声波分散方法在异丙醇溶剂中配制稳定存在的碳纳米管悬浮液,超声参数为60℃超声5h,在22℃的超净环境中通过直流电泳技术在阴极ITO玻璃表面沉积碳纳米管薄膜,通过对阴极薄膜表面形貌和场发射性能的对比分析得出最佳的电泳参数:碳纳米管浓度0.1g/L、硝酸铝浓度0.066g/L、电泳电压100V、电泳时间60s。 3.退火对碳纳米管薄膜场发射性能的影响 通过对退火前后阴极样品场发射性能进行对比分析,实验结果表明退火能够改善薄膜的场发射性能,使开启电场变小,电流密度变大。 4.温度和真空度对碳纳米管薄膜场发射性能的影响 研究了温度和真空度对碳纳米管薄膜场发射性能的影响,实验结果表明:阴极温度升高能一定程度上提高阴极场发射性能,测试真空度越高越利于阴极薄膜的场发射,碳纳米管薄膜场发射阴极稳定工作的真空度范围在2×10~(-4)Pa以上。 5.平栅极结构碳纳米管薄膜场发射性能的研究 对制备的平栅极结构的碳纳米管薄膜进行场发射性能测试,结果表明平栅极三极管结构具有比二极管结构更好的场发射性能。
[Abstract]:Carbon nanotubes (CNTs) have become excellent field emission cathode materials due to their excellent mechanical, electrical and thermal properties. The preparation and field emission properties of carbon nanotube thin films by electrophoretic method were studied in detail for the purpose of low cost carbon nanotube film field emission cathode. The main research contents are as follows:. 1. Preparation of conducting indium tin oxide glass with flat gate structure. The graphic treatment of indium tin oxide (ITO) thin films was carried out by standard lithography and wet etching technology. The effects of lithography parameters and wet etching parameters on the graphic quality of ITO films were studied. The experimental results show that the optimum lithography parameters are as follows: forward rotation 3000r / min, time 3s, backward rotation 5000r / min, time 30s; exposure time 2.5s; development time 10s. The optimum wet etching parameters are as follows: etching time 310s at 35 鈩，

本文编号：1546846