一、碳纳米管场发射显示器研究现状（论文文献综述）
易春蓉[1]（2020）在《基于碳纳米管及其复合阴极的场致发射器件的制备与性能》文中指出近年来,国内外对场发射的研究热度有增无减,尤其是在场发射显示器方面的研究。场发射阴极材料的选取十分关键,其中碳纳米管（CNT）及其复合物薄膜被认为是最具有研究价值和意义的阴极材料。本文研究的是碳纳米管及其复合薄膜的场发射性能,首先对纯碳纳米管薄膜的场发射性能进行了研究,然后对其与二硫化钼（MoS2）复合阴极薄膜的场发射性能进行了研究,可具体为:（1）碳纳米管薄膜的场发射性能研究通过真空抽滤和双面导电胶带转移的方法制备了具有增强场发射性能的纯碳纳米管薄膜,通过调控碳纳米管分散液的浓度,制备出了不同形貌的有裂纹的碳纳米管薄膜,并对各个浓度的样品进行了场发射性能的测试。结合表征结果分析得出了其场发射性能增强的原因有以下几方面:1)双面导电胶带的使用,为裂纹的产生提供了力学方面的帮助,另外还增强了CNT薄膜与ITO玻璃基底间的粘附性,为优异的电流密度发射稳定性做出了一定的贡献;2)裂纹的产生拉开了多数碳纳米管发射体间的距离,这有利于降低发射体彼此间的场发射屏蔽效应;3)裂纹边缘出现的因薄膜表面断裂而暴露出来的碳纳米管尖端成为了新的电流发射位点,这增强了薄膜的平均场强。在这些因素的共同作用下,使得裂纹CNT阴极材料场发射器件表现出了优异的场发射性能。（2）二硫化钼/碳纳米管复合薄膜的场发射性能研究为了获得场发射性能增强的阴极薄膜,我们将目光投到了更广阔的范围,发现了有场发射性能的二维材料二硫化钼,并通过将二硫化钼与碳纳米管进行复合,得到了性能优异的场发射阴极薄膜。通过对比不同质量比例复合的薄膜间的场发射性能,我们得出了二硫化钼/碳纳米管复合薄膜增强场发射性能的原因如下:1)复合了CNT后,MoS2与CNT之间形成了三维空间结构,提供了更多的场发射体接触面积;2)MoS2大量的薄而尖锐的花边状独特纳米花结构,为场发射提供了更多的发射位点;3)合理的CNT与MoS2复合质量比提供了合适的发射体数目从而降低了场发射屏蔽效应的影响。
张文琪[2]（2020）在《电子束诱导金属结构直写电子源机理研究》文中指出随着近年来微纳加工技术的不断突破,纳米尺度下的新材料、新结构、新特性成为了广泛关注的研究方向。但是在实现纳米材料与纳米器件的功能化实用化的过程中,成熟稳定的互联工艺对纳米技术的应用至关重要。传统器件互联工艺往往需要通过曝光电路等技术手段提前对器件连接电路进行制备,并且存在高阻抗、自由度低、无法原位加工等问题亟待解决,因此迫切需要一种高性能、高操作自由度的纳米器件互联工艺。电子束诱导直写加工是一种新型的基于物理场的制造方法,其基本原理是通过对电场的操作实现对微纳结构的直写和操作,进而可以达到实现结构直写与器件互联等效果。但该加工工艺目前仍然存在如加工机理与电子源机理尚不明确等一些关键问题亟待解决。为推动新型互联工艺的发展,本文主要从以下几个方面展开研究:1.研究电子束对金属纳米材料的作用,并从电子束热效应的角度讨论电子束辐照下金属纳米颗粒的熔化及运动情况,随后对该分析进行实验验证。成功在透射电镜中使用1.9×106W/cm2功率密度的电子束光斑辐照Cu颗粒,并观察到了其熔化行为。在扫描电子显微镜中使用热功率密度分别为1.53×105 W/cm2和4.9 × 105 W/cm2的两种电子束对金属Cu颗粒进行诱导直实验,后者直写出了54nm线宽、质量百分比32.48%的Cu纳米线。结合实验结果与理论讨论电子束诱导直写的加工方法,提出用于电子束诱导直写的电子源需满足:热功率密度4.9×105W/cm2以上,微米尺寸的工作距离,小于100nm的尖端直径,小于1kV的工作电压等条件。2.针对金属结构直写电子源的理论要求,结合用于电子源的场发射理论进行分析,分析出适用于近场电子束诱导直写的电子源的几个关键参数。经过对比实验发现:长度在3-5μm左右,直径在25nm以内,拥有干净表面并较为笔直的碳纳米管电子源在场发射成功率、机械性能、场发射开启电压和束流稳定电压几个关键指标上具有明显优势。取长度为3.53μm的碳纳米管电子源,束斑直径25nm,500nA时工作电压约为130V,设工作距离1μm时,该电子源最大有效热功率密度可达7.96×107W/cm2。通过测算和比较发现碳纳米管电子源相对于其他常见电子源材料在束斑尺寸、工作阈值电压和电子束流参数上具有明显优势,满足作为诱导金属结构直写的电子源的要求。3.考虑单根碳纳米管电子源在低真空度加工情况下的工作稳定性问题。提出了通过场发射选择沉积技术对碳纳米管尖端进行铂金属壳包覆生长。通过500nA下、共计10min的生长操作,成功在碳纳米管尖端生长出了 374nm的铂金属纳米线,制备出了铂金属包覆的碳纳米管电子源。经测试,所制备电子源可以在3.5×10-3Pa真空度下长时工作近50h,大大提高了单根碳纳米管电子源在低真空度环境下工作的稳定性。由此制备出一种用于电子束诱导金属结构直写的,具有低工作电压、高电流特性的可在低真空度下长时可控工作的电子源。
吴一姗[3]（2018）在《碳纳米材料及其复合薄膜的制备与场发射性能的研究》文中进行了进一步梳理场发射显示器是最具潜力能提供优质图像和综合性能的平板显示器之一。在场发射显示器的研究过程中,对阴极研究的热度一直不减。其中,碳纳米材料及其复合薄膜被认为是一种极具研究价值的场发射阴极材料。本文研究碳纳米材料及其复合薄膜的场发射性能,首先,对纯碳纳米墙的场发射性能进行了研究,另外,为获得性能优异的场发射材料,将二氧化钛/碳纳米管复合阴极涂覆到三维泡沫镍上,得到高性能的阴极材料,具体为:（1）碳纳米墙的场发射性能研究通过热丝化学气相沉积法（HFCVD）制备了具有场发射性能的碳纳米墙（CNWs）,同时通过调控反应气体组分的比例,制备出了不同形貌的CNWs,并对各个样品进行了场发射性能的测试。结合表征结果分析了不同形貌的CNWs场发射性能不同的原因,为提高碳纳米墙场发射性能的后续研究提供了一定的参考。（2）高性能二氧化钛/碳纳米管复合薄膜在泡沫镍衬底上的场发射性能研究为了提升碳纳米材料的场发射性能,通过将二氧化钛/碳纳米管（TiO2/CNTs）复合物涂覆在三维泡沫镍（Ni-F）基底上,我们得到了性能十分优异的场发射阴极。通过对比TiO2/CNTs在三种不同的衬底（泡沫镍、铝片和ITO玻璃）上的场发射性能的结果,我们得出TiO2/CNTs在泡沫镍基底上场发射性能优异的原因:1.TiO2/CNTs复合物微薄膜的形成增强了边缘效应,同时微薄膜和泡沫镍多级结构的存在,也有效地削弱了场屏蔽效应,两个效应同时作用,使得制备而成的场发射阴极表现出了十分优异的场发射性能;2.由于引入了化学性质稳定且具有抗氧性的二氧化钛层,复合材料的功函数得以降低,同时由于采用了具有良好粘附性、高比表面积和低接触电阻的三维泡沫镍衬底,使得这种性能得到极大提升的场发射材料在真空器件中成为极具潜力的复合材料。
常春蕊,赵宏微,刁加加,安立宝[4]（2017）在《基于碳纳米管薄膜构建场发射平面显示器的阴极结构》文中研究指明碳纳米管场发射平面显示器具有工作电压低、功耗低和制造成本低等优势,近年来基于碳纳米管场发射平面显示器的研究与应用研发已成为显示技术领域研究的热点之一,并已取得丰富成果。简要回顾了碳纳米管用于场发射的机理以及用于场发射平面显示器的优势,主要介绍了碳纳米管用于场发射平面显示器研究的一些进展和一些亟待解决的问题,包括碳纳米管阴极薄膜的制备、碳纳米管阴极工作稳定性与寿命的改进以及阴极结构的设计等,并展望了碳纳米管用于场发射平面显示器的发展前景。
李兴辉,白国栋,李含雁,丁明清,冯进军,廖复疆[5]（2015）在《场发射阴极及其应用的回顾与展望》文中研究说明本文综述了Spindt阴极、碳纳米管、碳纤维等场发射阴极的发展历史及国内外最新研究进展,以及以场发射阴极作为电子源,在行波管、X射线管、显示器件、太赫兹真空器件及真空纳米三极管中应用的发展情况。根据场发射阴极研究现状,分别分析了场发射阴极各自具有的优势,以及其在电子器件中应用存在的问题,并探讨了相应的改进措施。
吴淑贤[6]（2014）在《硅锥、碳纳米管及石墨烯的场发射性能研究》文中进行了进一步梳理场致电子发射是冷阴极电子发射,可广泛应用于平板显示器、X射线管电子源、电子显微镜等多个领域。本论文分三个部分分别研究硅纳米锥、碳纳米管及石墨烯场发射特性。用离子束轰击方法制备硅纳米锥阵列,研究其场发射性能,发现场发射电流稳定性良好,在长达24个小时的发射过程中,电流的最大波动值为6.2%。X射线衍射发现硅纳米锥锥尖覆盖硅化物,这些硅化物保护硅纳米锥、降低其功函数、增大费米能级附近的电子态密度、减少气体吸附进而提升了硅纳米锥的场发射性能。用波长为1064nm、脉冲宽度为lns、重复率为10Hz、功率分别为120mW和300mW的YAG激光处理碳纳米管薄膜,发现适当强度的激光处理可以增加碳纳米管缺陷,并且有助于烧蚀掉覆盖在碳纳米管薄膜表面的有机附着物,有效增加场发射点,提高薄膜的场发射性能；利用电解液处理丝网印刷碳纳米管薄膜,研究其低温场发射性能。结果表明温度越低,碳纳米管薄膜的开启电场越高,电流密度越小。由实验数据计算表明功函数随温度降低而增大。通过常温常压N2等离子体处理石墨烯薄膜,研究石墨烯薄膜的场发射性能。结果表明等离子体方法可以增加石墨烯薄膜的缺陷,改善场发射性能；进一步研究低温场发射,实验结果与F-N理论不符,用半导体场发射理论能较好地解释实验结果；用丝网印刷制备石墨烯薄膜,制备阴极图案,搭建二极管结构场发射显示器件,实现图像的场发射静态显示。
慕晓文[7]（2011）在《栅极冷阴极结构碳纳米管管束阵列场发射性能的研究》文中研究说明传统的金属或半导体场发射尖端不易制作,长径比小,场发射性能差,高温下容易融化变钝,寿命短。碳纳米管具有纳米级的尖端和非常大的长径比,场发射性能良好,化学稳定性高。随着科技的发展,碳纳米管的制备方法、制备技术和提纯工艺也逐步走向成熟,大规模生产高纯度的碳纳米管已经可以实现。因此,碳纳米管成了优良的场发射阴极材料之一。基于碳纳米管优异的场发射性能,继电致发光显示器件（Light Emitting Diode ,LED）之后,作为第四代显示器件的场发射显示器件（Field Emission Display,FED）被公认为是下一代理想的平板显示器。碳纳米管管束的制备在实验上比较容易实现,因此,大面积制备具有良好场发射性能的碳纳米管场发射阵列就成了研究热点。论文中首先总结了碳纳米管场发射性能研究的进展情况,并阐述了碳纳米管场发射理论,依次对二极管结构和三极管结构的单根碳纳米管场发射阴极,六角密排栅极冷阴极结构的碳纳米管阵列、碳纳米管管束阵列及碳纳米管管束场发射阴极的场发射性能进行了研究。接着,分析探讨了影响各种场发射阴极场发射性能的因素,确定了各个因素的最佳数值,并对这些最佳影响因素做了解释。最后在考虑工艺可行性的同时,对各种场发射阴极的场发射性能进行对比,得出更适合于工业应用的场发射阴极模型。研究结果表明:栅极能够大大增强阴极的场发射性能;栅极冷阴极结构的单根碳纳米管场发射阴极和单管阵列具有较高的场增强因子和场发射电流密度,然而,单根碳纳米管场发射阴极和单管阵列发射阴极在实验上又不易实现;相比而言,碳纳米管束和碳纳米管管束阵列的制备工艺更简单,其场发射性能较单管发射阴极虽然没有增加,但其它材质的场发射阴极相比于,已大大提高,足以应用。因此,综合考虑阴极的工艺可行性和优异的场发射性能,建立六角密排的栅极冷阴极结构的碳纳米管管束阵列场发射阴极模型,并计算分析了这种场发射阴极的场发射参数和最佳工艺参数,为实际生产提供理论参考。
李常杰[8]（2011）在《碳纳米管的MPCVD制备工艺和温度对其场发射性能的影响》文中研究表明阴极的电子发射性能很大程度上影响着真空微电子器件的整体性能,提高阴极的电子发射能力是提高真空微电子器件性能的有效手段。场致电子发射有很多独特而优异的性能,如无热能耗散、无预热时间和电子发射寿命长等,成为近些年来科学界研究的重点和热点,有望取代热阴极,成为主要的电子发射阴极。碳纳米管具有独特而优异的结构和物理化学性能,被公认为场致电子发射的最佳材料之一。目前碳纳米管场发射阵列的制备研究已经取得了一定的进展,但生长的可控性差、场发射电流密度较小和发射不稳定仍然是限制其在电真空器件中取得实际应用的主要问题。本论文的主要内容是场致电子发射性能优秀的碳纳米管的MPCVD制备工艺研究,从生长机理、制备工艺和测试表征等方面进行各种对比分析和实验。实验采用MPCVD技术,通过对各种制备工艺条件（如催化剂结构、反应气压、基底、预处理时间和生长时间等）的对比、分析和改进,制备出了直流场发射电流密度达106mA/cm2,管形结构优秀,整体定向性好,形貌分布均匀,场发射性能稳定的碳纳米管,其独特的样品结构和良好的场发射性能使其有望被实际应用于电真空器件的阴极。为了研究温度变化对所制备的碳纳米管的场发射性能的影响,对生长得到的碳纳米管进行了热场致电子发射测试实验。得到的实验值与理论值一致;对实验结果进行分析,得到如下结论:所制备的碳纳米管呈金属性,随着温度升高,碳纳米管场发射的开启场逐渐降低;在温度较低时,温度变化对碳纳米管场发射电流影响较小,当温度升高到700℃以上时,场发射电流有明显的增大,且增大的幅度随着电场的增大而减小。说明在某些特定环境下,可以通过升高适当的温度,来改善碳纳米管的场发射性能。
方建放[9]（2010）在《碳纳米管薄膜场致发射性能研究》文中研究说明场发射显示器（Field Emission Display, FED）具有轻薄、功耗小、图像质量好等优越性,被认为是下一代理想的平板显示器。碳纳米管的发现,引起了全世界众多科学家的关注,其优异的电学、力学、磁学性能,可以在许多领域得到应用。尤其它具有大的长径比,低功函数,良好的导电性和纳米级尖端,使它能够在较低的电压下就能长时间发射电子,因此被认为是一种优良的场发射阴极材料。随着碳纳米管的发现,基于丝网印刷技术的碳纳米管场致发射显示器件成为目前平板显示领域的研究热点。器件性能提高的关键是碳纳米管阴极场致发射特性的改善,而更基本的是开发满足器件要求的可印制的碳纳米管基冷阴极材料。器件实用化的关键则是提高大面积场致发射的均匀性和稳定性。在总结场致发射技术进展和大量前期实验的基础上,本论文的研究工作主要是对碳纳米管阴极薄膜进行后处理,后处理可极大改善碳纳米管薄膜的场发射性能。本文用氦等离子体烧蚀CNTs薄膜阴极,能增加碳纳米管的缺陷,增加电子发射点数量,等离子处理还可使使粘连的碳管随其表面粘附有机物的蒸发而分散开,管间隙增加,屏蔽效应减小,场倍增因子增大。因而氦等离子体烧蚀是提高碳纳米管场发射性能的一种有效方法,对研发平板显示器阴极材料有重要意义。
乜伟[10]（2010）在《碳纳米管阵列场发射性质的研究》文中研究指明人类自二十世纪九十年代初发现碳纳米管起,基于其出色的电学、力学、磁学等方面的性能,可以在各种各样的领域中应用,所以受到了世界范围内许多科学研究者的关注。通过大量实验研究表明碳纳米管是由单层或多层石墨烯片层卷曲形成的,碳纳米管不但有直径为纳米量级,长度为微米量级的同轴中空管状的基本结构,而且有微小尖端（纳米级）、出色的力学性能、良好的化学稳定性等独特结构和性能。伴随着现代科技日新月异的发展,碳纳米管的制备方法、制备技术和提纯工艺发展也逐步走向成熟,大规模生产高纯度的碳纳米管已经可以实现。说明了碳纳米管是一种优良场发射阴极材料。本论文首先对碳纳米管场发射的研究进展及大量前期实验进行分析与总结,在阐述碳纳米管场发射理论基础之上,对碳纳米管阵列场发射性质进行研究。然后在对碳纳米管阵列制备方法及影响因素的基础上,研究了用模板法制备出的碳纳米管阵列的场发射性能,依据聚合物本身的性质,探索性的用模板法制备以聚合物为载体的定向碳纳米管阵列,并对结论进行理论分析和解释。其次在碳纳米管阵列场发射研究中着重研究了六角密排碳纳米管阵列与四角排列碳纳米管阵列的场发射性能,分别建立碳纳米管阵列模型,通过求解拉普拉斯方程对两种碳纳米管阵列的场发射性能进行研究,得到了碳纳米管阵列尖端的电势分布及场增强因子。同时得出了碳纳米管阵列六角密排碳纳米管阵列及四角排列碳纳米管阵列的阵列密度、管间距及排列形状等参数对碳纳米管阵列场发射性能的影响。分析了六角密排阵列及四角阵列各自的优势,并选取相同参数条件下进行比较。研究结果表明：在相同的参数条件下,四方排列碳纳米管阵列的场发射性能低于六角密排碳纳米管阵列。并且进一步依据上述结论在碳纳米管阵列模型中理论计算出了在有机质填充碳纳米管阵列过程中有机质与碳纳米管的质量比,为实际生产大规模定向碳纳米管阵列提供了理论参考。
二、碳纳米管场发射显示器研究现状（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳纳米管场发射显示器研究现状（论文提纲范文）
（1）基于碳纳米管及其复合阴极的场致发射器件的制备与性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 场发射理论 |
| 1.2.1 场发射原理 |
| 1.2.2 场发射性能参数 |
| 1.3 场发射阴极材料 |
| 1.4 场发射阴极的研究历程 |
| 1.5 碳纳米管及其复合材料的场发射阴极薄膜研究 |
| 1.6 本论文主要研究内容 |
| 第二章 碳纳米管阴极薄膜的制备及其场发射器件性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.3 形貌对碳纳米管薄膜场发射性能的影响 |
| 2.4 浓度对碳纳米管薄膜场发射性能的影响 |
| 2.4.1 浓度对场发射J-E曲线和F-N曲线的影响 |
| 2.4.2 浓度对场发射稳定性和发光性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 碳纳米管/二硫化钼复合薄膜场发射器件的制备与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂、仪器与设备 |
| 3.2.2 MoS_2的制备、表征及原理 |
| 3.2.3 MoS_2样品的场发射性能 |
| 3.3 不同质量比对碳纳米管/二硫化钼复合薄膜场发射性能的影响 |
| 3.3.1 碳纳米管/二硫化钼的制备及表征 |
| 3.3.2 碳纳米管/二硫化钼复合薄膜的场发射J-E曲线和F-N曲线特征 |
| 3.3.3 碳纳米管/二硫化钼复合薄膜的场发射稳定性和发光性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表的论文和专利 |
| 致谢 |
（2）电子束诱导金属结构直写电子源机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电子束诱导加工技术 |
| 1.2.2 碳纳米管场发射电子源 |
| 1.3 课题主要研究内容和论文框架 |
| 第二章 电子束诱导直写加工机理 |
| 2.1 电子束直写对材料表面作用 |
| 2.2 金属纳米颗粒操作受力分析 |
| 2.2.1 电子束热源分布模型及测算 |
| 2.2.2 金属纳米颗粒的热传递 |
| 2.2.3 颗粒的熔融计算及实验验证 |
| 2.2.4 电子束诱导金属结构方法研究 |
| 2.3 电子束直写验证实验 |
| 2.3.1 电子束诱导实验 |
| 2.3.3 纳米线直写实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 碳纳米管场发射电子源 |
| 3.1 电子源理论基础 |
| 3.1.1 金属场发射理论 |
| 3.1.2 碳纳米管电子源 |
| 3.2 碳纳米管电子源制备及测试 |
| 3.2.1 碳纳米管电子源制备实验 |
| 3.2.2 场发射电子源特性测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铂金属包覆的碳纳米管电子源 |
| 4.1 场发射选择沉积 |
| 4.2 电子源保护机理 |
| 4.3 铂金属包覆的碳纳米管电子源的制备 |
| 4.4 电子源低真空长时测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
| 致谢 |
（3）碳纳米材料及其复合薄膜的制备与场发射性能的研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 场发射理论 |
| 1.2.1 场发射原理 |
| 1.2.2 场发射参数 |
| 1.3 场发射阴极的发展 |
| 1.4 碳纳米材料及其复合薄膜的场发射研究现状 |
| 1.4.1 石墨烯和碳纳米墙 |
| 1.4.2 碳纳米管及其复合薄膜 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 样品表征方法及场发射测试装置 |
| 2.3.1 拉曼光谱仪 |
| 2.3.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 场发射测试系统 |
| 第三章 碳纳米墙的制备及其场发射性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 在不同实验条件下制备的碳纳米墙 |
| 3.2.2 场发射测试 |
| 3.3 不同实验条件对碳纳米管场发射性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高性能二氧化钛/碳纳米管复合薄膜场发射阴极的制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在不同衬底上制备二氧化钛/碳纳米管复合场发射阴极 |
| 4.2.1 在不同衬底上用丝网印刷方法制备碳纳米管薄膜场发射阴极 |
| 4.2.2 在不同衬底上制备二氧化钛/碳纳米管复合薄膜场发射阴极 |
| 4.3 二氧化钛/碳纳米管复合材料在不同衬底的场发射性能 |
| 4.4 增强三维泡沫镍衬底上场发射阴极性能的模型分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 硕士期间的发表论文和专利 |
| 致谢 |
（4）基于碳纳米管薄膜构建场发射平面显示器的阴极结构（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 碳纳米管场发射的机理与特点 |
| 2 碳纳米管用于FED显示器的优势 |
| 3 碳纳米管用于FED显示器的研究现状 |
| 3.1 碳纳米管阴极薄膜的制备 |
| 3.2 碳纳米管阴极薄膜的寿命与可靠性 |
| 3.3 碳纳米管阴极结构的设计 |
| 4 结语与展望 |
（6）硅锥、碳纳米管及石墨烯的场发射性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米材料简介 |
| 1.2 硅锥、碳纳米管及石墨烯概述 |
| 1.2.1 碳纳米管及石墨烯的原子、电子结构 |
| 1.2.2 碳纳米管及石墨烯的性质 |
| 1.2.3 硅锥、碳纳米管及石墨烯的制备 |
| 1.2.4 碳纳米管及石墨烯的应用 |
| 1.3 硅锥、碳纳米管及石墨烯场发射国内外研究现状 |
| 1.4 本论文的研究目的、内容及意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 场致电子发射 |
| 2.1 场发射原理 |
| 2.2 影响场发射的因素 |
| 2.2.1 几何结构的影响 |
| 2.2.2 表面功函数的影响 |
| 2.2.3 其他因素的影响 |
| 2.3 场发射评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硅锥的场发射性能研究 |
| 3.1 样品准备 |
| 3.2 硅锥的场发射结果与讨论 |
| 3.3. 本章小结 |
| 第四章 碳纳米管场发射性能研究 |
| 4.1 样品准备 |
| 4.2 激光处理的碳纳米管薄膜场发射性能 |
| 4.3 电解液处理的碳纳米管薄膜的低温场发射性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 石墨烯场发射及其改性处理 |
| 5.1 样品准备 |
| 5.2 等离子体处理的石墨烯薄膜场发射性能 |
| 5.3 等离子体处理的石墨烯薄膜低温场发射性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 场发射静态显示的实现 |
| 6.1 显示器 |
| 6.2 样品准备 |
| 6.3 实验结果及讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 7.3 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文目录 |
（7）栅极冷阴极结构碳纳米管管束阵列场发射性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 碳纳米管场发射性能的研究 |
| 1.1.1 研究意义及现状 |
| 1.1.2 碳纳米管场发射性能的应用 |
| 1.2 碳纳米管场发射阴极 |
| 1.2.1 二极管结构的碳纳米管场发射阴极 |
| 1.2.2 三极管结构的碳纳米管场发射阴极 |
| 1.3 碳纳米管场发射显示器 |
| 1.3.1 碳纳米管场发射显示器的发展历程 |
| 1.3.2 国内外关于碳纳米管场发射显示器的研究进展 |
| 1.4 本文研究内容、创新点及结论 |
| 第二章 单根碳纳米管场发射阴极的场发射性能 |
| 2.1 场发射理论 |
| 2.1.1 F-N（Fowler-Nordheim）理论 |
| 2.1.2 碳纳米管的场发射机理 |
| 2.2 二极管结构碳纳米管场发射阴极的场发射性能 |
| 2.3 栅极冷阴极结构碳纳米管场发射阴极场发射性能的研究 |
| 2.3.1 前栅极结构的场发射阴极 |
| 2.3.2 后栅极结构场发射阴极的场发射性能 |
| 2.4 栅极位置对阴极场发射性能的影响 |
| 第三章 六角密排碳纳米管阵列的场发射特性 |
| 3.1 六角密排的碳纳米管阵列场发射阴极模型 |
| 3.2 碳管六角密排阵列场发射性能的模拟计算 |
| 3.2.1 阵列的电场及电势分布 |
| 3.2.2 场增强因子 |
| 3.3 栅极冷阴极与二极管结构的对比 |
| 第四章 碳纳米管管束阵列的场发射性能 |
| 4.1 碳纳米管管束阵列场发射阴极模型的建立及简化 |
| 4.2 碳管管束阵列的电势及电场分布 |
| 4.3 碳管管束阵列场增强因子的影响因素分析 |
| 4.3.1 管束阵列密度与场增强因子 |
| 4.3.2 管束间距c 与管束直径d0 的比值对场增强因子的影响 |
| 4.3.3 阳极电压与发射电流密度 |
| 第五章 大面积碳纳米管束的场发射性能 |
| 5.1 大面积碳纳米管束的制备 |
| 5.1.1 CVD 法制备碳纳米管束 |
| 5.1.2 氧化铝模板法制备定向碳纳米管束 |
| 5.2 碳纳米管束的场发射特性 |
| 5.3 碳管阵列、管束阵列及碳纳米管束场发射特性的对比 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（8）碳纳米管的MPCVD制备工艺和温度对其场发射性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 场致电子发射 |
| 1.1.1 表面势垒和隧道效应 |
| 1.1.2 场致电子发射公式推导 |
| 1.1.3 空间电荷效应 |
| 1.2 场致电子发射的研究现状和应用 |
| 1.2.1 金属微尖锥场发射阴极的研究和应用 |
| 1.2.2 硅微尖锥型场发射阴极的研究和应用 |
| 1.2.3 石墨烯场发射的研究 |
| 1.2.4 碳纳米管场发射的研究和应用 |
| 1.3 本文的选题背景和研究内容 |
| 第二章 碳纳米管简介 |
| 2.1 碳纳米管的结构和性质 |
| 2.1.1 碳纳米管的结构 |
| 2.1.2 碳纳米管的性质 |
| 2.1.3 定向碳纳米管的特殊性能 |
| 2.2 碳纳米管的生长机制和制备方法 |
| 2.2.1 碳纳米管的生长机制 |
| 2.2.2 定向碳纳米管的生长机理 |
| 2.2.3 碳纳米管的制备方法 |
| 2.2.4 碳纳米管的各种PECVD（包含MPCVD）制备工艺 |
| 2.3 碳纳米管的分析表征 |
| 第三章 碳纳米管的MPCVD 制备工艺 |
| 3.1 碳纳米管的MPCVD 制备流程 |
| 3.1.1 样品基底的选择和处理 |
| 3.1.2 金属催化剂层的制备 |
| 3.1.3 MPCVD 法制备碳纳米管 |
| 3.1.4 碳纳米管样品的SEM 表征和场发射性能测试 |
| 3.2 实验相关设备简介 |
| 3.2.1 磁控溅射镀膜设备 |
| 3.2.2 微波等离子体化学气相沉积设备（MPCVD） |
| 3.2.3 场发射测试仪 |
| 3.3 碳纳米管MPCVD 制备工艺的研究 |
| 3.3.1 反应腔体气压和反应气体比例 |
| 3.3.2 基底材料的选择 |
| 3.3.3 等离子体预处理时间 |
| 3.3.4 碳纳米管生长时间 |
| 3.3.4.1 各个预处理时间下生长5min 的结果 |
| 3.3.4.2 各个预处理时间下生长8min 的结果 |
| 3.3.4.3 各个预处理时间下生长10min 的结果 |
| 3.3.4.4 各个预处理时间下生长15min 的结果 |
| 3.4 结论分析 |
| 第四章 温度变化对所制备的碳纳米管场发射性能的影响 |
| 4.1 热场致电子发射简介 |
| 4.2 温度变化对碳纳米管场发射性能影响的理论计算 |
| 4.3 温度变化对碳纳米管场发射性能影响的实验研究 |
| 4.3.1 碳纳米管样品的实验制备 |
| 4.3.2 碳纳米管热场致电子发射测试实验及分析 |
| 4.3.3 碳纳米管热场致电子发射测试实验的结论 |
| 第五章 结论和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕期间取得的研究成果 |
（9）碳纳米管薄膜场致发射性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 场发射显示器的研究概况 |
| 1.1 场发射显示器的研究 |
| 1.1.1 场发射显示器的研究的历史 |
| 1.1.2 几种常见的平板显示器 |
| 1.1.2.1 液晶显示器(LCD:Liquid Crystal Display) |
| 1.1.2.2 等离子体显示(PDP:Plasma Display Panel) |
| 1.1.2.3 场致发射显示器(FED:Field Emission Dispaly) |
| 1.2 场发射阴极类型 |
| 1.2.1 微尖型冷阴极 |
| 1.2.2 金刚石和类金刚石薄膜型冷阴极 |
| 1.2.3 金属—绝缘体—金属(MIM)冷阴极 |
| 1.2.4 碳纳米管冷阴极 |
| 1.3 本论文研究的内容、创新点及结论 |
| 第二章 碳纳米管 |
| 2.1 碳纳米管的发现和结构 |
| 2.2 碳纳米管的制备方法 |
| 2.2.1 石墨电弧法(Arc-discharge) |
| 2.2.2 激光蒸发法(Pulsed Laser Deposition,PLD) |
| 2.2.3 太阳能法(Solar Still) |
| 2.3 碳纳米管的诸多优异性质 |
| 2.4 碳纳米管的表征 |
| 2.4.1 碳纳米管的SEM表征 |
| 2.4.2 碳纳米管薄膜的TEM表征 |
| 2.4.3 碳纳米管薄膜的Raman光谱表征 |
| 2.5 碳纳米管的运用 |
| 2.5.1 电磁干扰屏蔽材料及隐形材料 |
| 2.5.2 碳纳米管复合材料 |
| 2.5.3 催化剂载体 |
| 第三章 碳纳米管的场发射理论 |
| 3.1 电子发射的理论基础 |
| 3.1.1 电子发射的基本形式 |
| 3.2 碳纳米管场致电子发射理论 |
| 3.2.1 金属的F-N理论 |
| 3.3 碳纳米管场发射机制 |
| 3.4 影响非线性关系的几个因素 |
| 3.5 碳纳米管在场发射结构 |
| 3.5.1 二极结构的设计 |
| 3.5.2 三极结构的设计 |
| 3.6 改善碳纳米管发射性能的途径 |
| 第四章 丝网印刷碳纳米管阴极场发射性能的研究 |
| 4.1 碳纳米管场发射阴极的制作工艺 |
| 4.2 丝网印刷概述 |
| 4.2.1 丝网印刷的原理 |
| 4.2.2 网印刷发的特点 |
| 4.2.3 丝网印刷在平板显示中的应用 |
| 4.2.4 手动丝网印刷的印刷 |
| 4.3 印刷浆料的制备 |
| 4.4 碳纳米管阴极的印刷 |
| 4.5 氦等离子体烧蚀对丝网印刷制备碳纳米管阴极场发射性能的影响 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）碳纳米管阵列场发射性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 碳纳米管的研究进展 |
| 1.2 碳纳米管场发射性能的国内外研究现状 |
| 1.2.1 实验基础上碳纳米管场发射性能研究 |
| 1.2.2 理论基础上碳纳米管场发射性能研究 |
| 1.3 碳纳米管场发射显示器的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容及创新点 |
| 第2章 碳纳米管场发射机理及影响因素分析 |
| 2.1 碳纳米管(CNTS)的场发射机理 |
| 2.1.1 局部电场增强机制 |
| 2.1.2 缺陷发射机制 |
| 2.2 F-N(FOWLER-NORDHEIM)理论模型 |
| 2.3 影响碳纳米管(CNTS)场发射性能的因素及改善途径 |
| 2.4 碳纳米管(CNTS)场发射特性的研究方法 |
| 2.4.1 透明阳极法 |
| 2.4.2 探针法 |
| 第3章 模板法制备碳纳米管阵列及其改进 |
| 3.1 碳纳米管阵列制备方法 |
| 3.2 氧化铝模板法制备定向碳纳米管阵列 |
| 3.2.1 氧化铝模板的形成机理 |
| 3.2.2 氧化铝模板的制备过程 |
| 3.2.3 氧化铝模板制备过程影响因素 |
| 3.2.4 氧化铝模板负载催化剂 |
| 3.2.5 CVD法制备定向生长的碳纳米管阵列 |
| 3.3 氧化铝模板法制备碳纳米管阵列场发射性能研究 |
| 3.4 以聚合物为载体氧化铝模板法制备定向碳纳米管阵列 |
| 第4章 碳纳米管阵列场发射性能的模拟计算 |
| 4.1 碳纳米管六角密排阵列场发射性能的计算 |
| 4.1.1 碳纳米管六角密排阵列模型的建立 |
| 4.1.2 电势及电场计算 |
| 4.1.3 碳纳米管六角密排阵列的场发射性能研究 |
| 4.2 碳纳米管四角排列阵列场发射性能的计算 |
| 4.2.1 碳纳米管四角阵列模型的建立及计算 |
| 4.2.2 碳纳米管四角排列阵列的场发射性能研究 |
| 4.3 有机质填充碳纳米管阵列的场发射性能研究 |
| 4.3.1 填充机理 |
| 4.3.2 管半径、管间距及排列形状对阵列密度的影响 |
| 4.3.3 阵列密度对场增强因子的影响 |
| 4.3.4 有机质填充碳纳米管阵列的计算 |
| 4.4 结果讨论及分析 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、碳纳米管场发射显示器研究现状（论文参考文献）
- [1]基于碳纳米管及其复合阴极的场致发射器件的制备与性能[D]. 易春蓉. 华东师范大学, 2020(11)
- [2]电子束诱导金属结构直写电子源机理研究[D]. 张文琪. 苏州大学, 2020(02)
- [3]碳纳米材料及其复合薄膜的制备与场发射性能的研究[D]. 吴一姗. 华东师范大学, 2018(01)
- [4]基于碳纳米管薄膜构建场发射平面显示器的阴极结构[J]. 常春蕊,赵宏微,刁加加,安立宝. 材料导报, 2017(01)
- [5]场发射阴极及其应用的回顾与展望[J]. 李兴辉,白国栋,李含雁,丁明清,冯进军,廖复疆. 真空电子技术, 2015(02)
- [6]硅锥、碳纳米管及石墨烯的场发射性能研究[D]. 吴淑贤. 东华大学, 2014(06)
- [7]栅极冷阴极结构碳纳米管管束阵列场发射性能的研究[D]. 慕晓文. 兰州理工大学, 2011(09)
- [8]碳纳米管的MPCVD制备工艺和温度对其场发射性能的影响[D]. 李常杰. 电子科技大学, 2011(12)
- [9]碳纳米管薄膜场致发射性能研究[D]. 方建放. 东华大学, 2010(02)
- [10]碳纳米管阵列场发射性质的研究[D]. 乜伟. 兰州理工大学, 2010(04)