带栅极纳米线冷阴极场发射显示器件的研制

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纳米线冷阴极具有优越的场发射特性，在场发射显示器(FED)中有重要的应用，受到了研究者的广泛关注。
　　本博士论文首先介绍了场发射理论并回顾了场发射平板显示技术的发展，分析了场致发射平板显示器件的关键技术和面临的主要问题。论文接下来介绍了带栅极纳米线冷阴极场发射显示器件的结构及其工作原理和制作工艺，然后介绍了适合于器件应用的氧化铜(CuO)纳米线冷阴极的制备及其场发射性能，以及研制了带栅极CuO纳米线冷阴极电子源阵列及其场致发射器件的研究结果，最后还介绍了采用氧化锌(ZnO)纳米线为冷阴极的场致发射显示器件的探索研究。本论文的主要研究成果可概述如下：
　　 1.发展了一种带栅极的纳米线冷阴极电子源阵列的结构。系统研究了该器件结构的工作原理与特性，通过模拟计算发现，该结构可实现低控制电压调制且可有效提高电子发射均匀性。此外，该结构中的电子源为纳米线冷阴极阵列，其制备方法简单、可低温生长。
　　 2.提出了一种带栅极的纳米线冷阴极电子源阵列的制作方法。这种方法具有工艺简单、可控性高等特点。该方法结合了薄膜微加工工艺和自组装生长工艺。纳米线冷阴极采用无需催化剂的直接氧化法制作。采用多层金属薄膜电极条提高电极的导电性；采用多层复合绝缘薄膜提高绝缘层的绝缘特性。发展了湿法清洗的方法，有效地提高了纳米线薄膜与下层电极接触的均匀性，提高了器件发射均匀性。
　　 3.采用带栅极的氧化铜(CuO)纳米线冷阴极电子源阵列，制作出场发射显示器。利用上述的制作方法制作了带栅极的CuO纳米线冷阴极电子源阵列，并成功地应用于1.5英寸和3.5英寸的场发射显示器件中。器件实现视频显示，显示器件表现出良好的均匀性和稳定性，器件的开启工作电压达到60 V。
　　 4.研究了场发射显示器件中纳米线冷阴极电子源阵列的工作特性，发展了一套渐变电压的老化处理的方法。分别研究了老化处理对氧化铜和氧化锌两种纳米线冷阴极场发射显示器件的作用，采用老化处理可以激活冷阴极发射，提高电子源阵列发射的稳定性，还可以有效地减少放电现象。

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作者
詹润泽;
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作者单位

中山大学;

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授予单位中山大学;
学科光学工程
授予学位博士
导师姓名许宁生;
年度 2010
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类显示器件;
关键词
纳米线冷阴极阵列; 带栅结构; 微加工工艺; 场发射显示器件;

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