碳纳米管薄膜的场发射特性研究

碳纳米管薄膜是一种能应用于场发射平面显示器等器件中的新型冷阴极材料。该文用Ni作为催化剂,采用催化热解法在硅片上制备了多壁碳纳米管薄膜场发射阴极,反应气体为乙炔、氢气和氮气。用SEM和TEM分析了其结构,证明了碳纳米管的直径在50~70nm间。进而采用二极管结构,在优于10-4Pa的真空度下,测试了它的场发射特性,理论分析表明碳纳米管薄膜的场发射实际上来源于突出于薄膜表面的部分碳纳米管顶端。该阴极的开启电场为8V/mm;在11V/mm时测试到了最大的发射电流密度2mA/cm2,满足场发射平面显示器的要求。