殷吉昊[1]2003年在《纳米晶金刚石薄膜场致发射特性研究》文中研究指明近年来 ，国内外不断有实验和理论研究表明，金刚石薄膜特别是纳米晶金刚石薄膜，在低的开启电压作用下，即可获得很高的场致发射电流密度，具有十分优秀的场致电子发射特性，是一种理想的场致发射阴极材料。采用金刚石薄膜制备成的场致发射冷阴极在微波电真空器件和平面显示器等方面有着广阔的应用前景。微波等离子体增强化学气相沉积法（MPCVD法）是众多低气压下激活CVD工艺方法的一种，也是目前在国内外比较流行的制备金刚石薄膜的工艺方法之一。其特点是低温、低压、清洁。本论文中，作者分析了MPCVD方法中气源成分比、微波功率、等离子体球的位置、成核技术等各种工艺条件对金刚石薄膜质量的影响，并总结得到了一些有意义的结论；同时，在自行研制的MPCVD沉积系统上，于4-7Kpa、1000℃左右的热力学条件下，采用CH4/H2气源气氛在光滑的硅衬底上制备出了晶粒尺寸在300纳米以下的纳米晶金刚石薄膜，测试得到了较好的薄膜场致电子发射性能，为金刚石薄膜场致发射冷阴极的研究工作打下了实验基础。
王云峰[2]2007年在《应用于场发射显示器的纳米硅薄膜的研究》文中研究说明基于类似阴极射线管显示器(CRT)成像原理之上的场致发射(FED)显示器,除了比等离子或液晶电视更轻薄,能量消耗比等离子或液晶小得多之外,还具备了CRT电视的高亮度、高对比度、高分辨率、高响应速度和宽视角的优势,从任一角度都可看到清晰图像,而且没有CRT的电磁辐射和X射线辐射,成本也不高。场致发射显示器具有如此多优点,却至今没有大规模应用的最主要原因就是还没有研制出一种理想的冷阴极材料,因此,冷阴极材料的研究一直受到人们的广泛关注。纳米晶体硅(nc-Si)场致发射冷阴极作为全硅显示器件,与微电子工艺兼容,可集成到大规模集成电路中,是显示器件的一个重大突破,被认为是最有前途的电子发射极。本文介绍了几种常见的场致发射冷阴极材料的研究情况,阐述了场致发射的理论基础。研究了纳米硅薄膜的一些制备方法,并利用激光烧蚀沉积和高温快速退火相结合的方法,在n-Si(4-5Ω·cm)衬底上生长了400nm厚的纳米硅薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)以及原子力显微镜(AFM)等测试仪器对制备的薄膜进行了全面的表征,发现制备的纳米硅量子点排列紧密、尺寸均匀,且具有很好的单晶结构,证明激光烧蚀沉积的制备工艺比较成熟,可以很好的控制纳米硅颗粒的尺寸和分布。通过对纳米硅冷阴极场致发射特性的测试,提出了纳米硅/单晶硅同型突变异质结二极管电子传输模型和场致电子弹道发射的理论模型。最后,采用ANSYS有限元计算程序,对纳米硅量子点薄膜内部的电场强度进行了模拟计算,研究了纳米硅量子点半径、纳米硅薄膜厚度、晶界材料的介电常数和晶界厚度与纳米硅薄膜内部电场强度的关系。计算结果表明,当量子点半径小于10nm时,电场强度几乎不随半径改变;当纳米硅薄膜的厚度增大时,电场强度会反比例减小;当晶界厚度增大时,量子点的尖端电场会减小,而量子点电场和晶界电场几乎没有变化;当晶界材料的相对介电常数减小时,量子点的尖端电场和晶界电场会增大,而量子点电场会减小。
吴成昌[3]2006年在《纳米晶体硅量子点场致发射冷阴极研究》文中研究说明场致发射显示(FED)是发光原理最接近阴极射线管(CRT)的一种平板显示器件。它具有LCD的薄板厚度、CRT般快速的响应速度和较大的动态范围。而冷阴极是FED的重要组成部分,冷阴极材料的研究一直受到人们的广泛关注。纳米晶体硅(nc-Si)场致发射冷阴极作为全硅显示器件,与微电子工艺兼容,可集成到大规模集成电路中,是显示器件的一个重大突破,被认为是最有前途的电子发射极。本文介绍了几种主流平板显示器的发展状况和场致发射冷阴极材料的研究情况,阐述了场致发射的理论基础。研究了nc-Si薄膜的一些制备方法,并利用激光烧蚀沉积和高温快速退火相结合的方法,在n-Si(4-5Ω·cm)衬底上生长了400nm厚的nc-Si量子点薄膜。利用拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及原子力显微镜(AFM)等测试仪器对nc-Si薄膜进行全面的表征,发现制备的nc-Si量子点排列紧密、尺寸均匀,且具有很好的单晶结构,制备的nc-Si薄膜晶化比例很高,证实可以通过退火温度来控制nc-Si量子点的大小。对纳米硅冷阴极进行了场致发射特性的测试,提出了纳米硅冷阴极中电子弹道发射的理论模型,并通过Ansys软件进行电场分布的模拟来证明。最后,对实际生产中的墙式支撑问题进行研究,并用Ansys软件对两种不同方案进行模拟比较。
佚名[4]2006年在《纳米材料》文中研究指明0600114 各层界面纳米周期多层薄膜机械特性改进=Improvement of machanical properties of nanometer period multilayer films at interfaes of each layer[刊,英]／Shojiro Miyake／／Journal of Vacuum Science & Technology B．- 2003,21(2)．-785-789(E) 0600115 界面与表面纳米结构对非晶金刚石薄膜场致发射的影
刘敏, 雷威, 张晓兵, 王保平[5]2003年在《真空微电子学的研究和进展》文中进行了进一步梳理真空微电子学是迅速发展的一门新学科,近年来国内外的研究已取得了一系列的成果。本文着重介绍了近两年真空微电子学在微尖性能提高、发射材料、阴极结构以及场致发射应用(主要是场发射显示器)等方面的最新进展。真空微电子学在场发射平面显示器件方面的研究已进入实用阶段,相信近几年在这方面的应用将会获得突破性的进展。
罗梦泽[6]2006年在《一种场致发射阴极工艺的研究》文中指出场致发射阴极是制备新型压力传感器和显示器件的核心部位,由于其广阔的应用前景备受关注。本学位论文围绕场致发射阴极的特性和机理开展了一系列理论与实验工作,全文主要研究工作如下: 1.总结了国内外场致发射阴极制备的历史现状和各种工艺特点,通过分析各种制备方法的特点,确立了激光微加工和湿法腐蚀两种工艺方法。 2.研究了场致发射的相关基础理论,从理论上分析了两种工艺特点的意义,并研究讨论了半导体场致发射电流与半导体功函数和温度的关系,为微锥场致发射材料的选择指明的方向。 3.仔细研究了激光微加工的工艺流程和特点,并设计了相应实验以测定该工艺可能达到的结果,发现该工艺还存在很大缺点:能达到的工艺精度很难满足我们的实际要求。 4.相对于激光微加工工艺,湿法腐蚀法能够在硅表面刻蚀出内表面光滑的形状一致的锥体,且具有很好的可控性,实验结果证明:采用该工艺能够获得较好质量的聚合物微锥阵列,非常适合于场致发射阴极的制备。 总之,提出了一种聚合物微锥制备工艺方法,将为新型光电子器件制备提供理论和实验依据。
崇二敏[7]2007年在《铜掺杂类金刚石纳米尖点阵列研究》文中研究指明本论文由四部分组成：第一部分主要是理论依据。首先对低温等离子体的概念做了一个简要的介绍。其次对场发射理论作了一个详细的介绍，其中包括金属场致发射和半导体场致发射。最后对碳基材料的性能及场发射机理进行了比较详细的讨论，并介绍了场发射材料的最新研究进展。第二部分主要介绍了阳极氧化铝(AAO)模板的制备及表征。首先详细介绍了AAO模板的制备工艺、结构类型及形成机理，其中结构类型包括KHR模型、叁层结构模型和胶体结构模型。其次介绍了制备AAO模板的工艺步骤：用0.3M／L的草酸水溶液作电解液，在40V直流电压下采用二次阳极氧化法制备了多孔阳极氧化铝模板。最后通过场发射扫描电镜(FESEM)对我们制备的模板进行表征。第叁部分对试验过程进行描述。首先详细介绍了真空阴极弧等离子体沉积设备，随后对实验过程进行描述，其中包括碳靶预处理过程、模板预处理过程、基底预处理过程及最终的样品处理过程和试验参数改变等方面的内容。第四部分为数据分析及理论探讨。首先介绍了表征样品结构及性能的方法，主要包括场发射扫描电镜、拉曼、X射线光电子能谱。其次通过这叁种测试手段对样品形貌和结构进行表征。利用场发射装置对样品进行场发射性能测试，并对测试结果进行详细的分析讨论。本试验所采用的是磁过滤阴极弧技术镀膜，其特点为：沉积薄膜的粒子主要以高度离化(可达到100％纯离子)的离子为主、离子纯净、表面迁移性好，有利于在形貌比较复杂的基底上沉积致密光滑且粘结力强的优质薄膜。我们利用磁过滤等离子体技术与模板法纳米材料自组装技术相结合，在室温下制备出大面积均匀排列、定向生长的铜掺杂类金刚石纳米尖点阵列。研究铜掺杂类金刚石纳米尖点阵列的场发射性能，结果表明，其具有非常低的开启电场、阈值电场及较高发射电流密度。
参考文献：
[1]. 纳米晶金刚石薄膜场致发射特性研究[D]. 殷吉昊. 电子科技大学. 2003
[2]. 应用于场发射显示器的纳米硅薄膜的研究[D]. 王云峰. 天津大学. 2007
[3]. 纳米晶体硅量子点场致发射冷阴极研究[D]. 吴成昌. 天津大学. 2006
[4]. 纳米材料[J]. 佚名. 电子科技文摘. 2006
[5]. 真空微电子学的研究和进展[J]. 刘敏, 雷威, 张晓兵, 王保平. 电子器件. 2003
[6]. 一种场致发射阴极工艺的研究[D]. 罗梦泽. 武汉理工大学. 2006
[7]. 铜掺杂类金刚石纳米尖点阵列研究[D]. 崇二敏. 兰州大学. 2007