本文關(guān)鍵詞：ZnO納米結(jié)構(gòu)的生長及場發(fā)射特性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為人機(jī)交互最直觀的器件,顯示器件的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)深入到社會發(fā)展的各個(gè)層面。隨著人們對交互界面要求的提高以及信息社會的發(fā)展,顯示器件呈現(xiàn)出高畫質(zhì)、平面化、數(shù)字化的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的CRT顯示器雖然具有畫質(zhì)良好的優(yōu)點(diǎn),但其耗電量及體積方面的劣勢使其逐漸被淘汰,取代CRT顯示器的LCD、PDP具有耗電少以及體積小的優(yōu)勢,但是這些顯示器在畫質(zhì)上卻不能夠與CRT媲美,因此具有LCD、PDP的耗電少以及體積小的優(yōu)勢且成像效果可以與CRT顯示器媲美的FED顯示器近年來被廣泛關(guān)注。在FED顯示器的研究中,最重要的就是要找到一種合適的場發(fā)射陰極材料,由于ZnO熔點(diǎn)高、機(jī)械強(qiáng)度高、惡劣環(huán)境耐忍受力強(qiáng),因此ZnO是FED顯示器中理想的陰極材料。本文通過在不同襯底上生長ZnO納米結(jié)構(gòu)、測試場發(fā)射性能,研究了ZnO納米結(jié)構(gòu)的獲得與場發(fā)射性能的改良方式。首先,本文采用鍍有金薄膜的Si襯底作為襯底,在Si襯底上生長了ZnO納米結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在鋅過量的情況下,隨著Zn蒸汽分壓與O2分壓之比的增大,得到的納米結(jié)構(gòu)的形貌也會隨之發(fā)生改變;另外,當(dāng)Zn在反應(yīng)的后期沒有過量時(shí),最后得到的納米結(jié)構(gòu)的形貌會趨近于線狀。場發(fā)射的測試結(jié)果表明,ZnO納米結(jié)構(gòu)的場發(fā)射性能與其頂端曲率有較大的聯(lián)系。其次,本文采用MgO作為緩沖層,在Si上生長了ZnO薄膜籽晶層,而后分別在包含以及未包含MgO緩沖層的ZnO籽晶層上生長了ZnO納米線陣列。與無MgO緩沖層的襯底相比,包含MgO緩沖層的ZnO籽晶層具有更好的單一晶體取向以及更高的晶體質(zhì)量。同時(shí),生長在包含MgO緩沖層的籽晶層上的ZnO納米陣列具有更豎直的排列以及更優(yōu)越的場發(fā)射性能。Raman光譜表明兩種納米線陣列均具有較少的氧空位。另外,高溫O2退火也會使得樣品的場發(fā)射性能發(fā)生改變:在低電場下樣品的場發(fā)射性能變差;隨著電場增大,未退火樣品的發(fā)射電流密度無法持續(xù)增大,而退火樣品的發(fā)射電流密度能夠隨著電場增大而增大。PL光譜表明樣品場發(fā)射性能的改變可能是由于氧空位的減少導(dǎo)致的載流子濃度的減小引起的。與鍍有Au薄膜的Si襯底上生長的納米結(jié)構(gòu)相比,ZnO籽晶層上生長的ZnO納米陣列具有更優(yōu)越的場發(fā)射性能。
【關(guān)鍵詞】：ZnO納米結(jié)構(gòu) 場發(fā)射陰極 高溫氧氣退火
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TQ132.41
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 ZnO材料概述10-12
• 1.3 ZnO納米材料應(yīng)用12-14
• 1.3.1 發(fā)光二極管12
• 1.3.2 光催化12
• 1.3.3 氣敏傳感器12-13
• 1.3.4 納米發(fā)電機(jī)13
• 1.3.5 紫外傳感器13
• 1.3.6 場發(fā)射顯示器13-14
• 1.4 電子發(fā)射14-17
• 1.4.1 熱電子發(fā)射14-15
• 1.4.2 肖特基效應(yīng)15-16
• 1.4.3 場致電子發(fā)射16-17
• 1.5 描述場發(fā)射性能（FE）的參數(shù)17-18
• 1.6 場發(fā)射材料的選擇要求及現(xiàn)狀18-20
• 1.6.1 低功函數(shù)18
• 1.6.2 容易獲得高的形狀增強(qiáng)因子18
• 1.6.3 高熔點(diǎn)及高化學(xué)穩(wěn)定性18
• 1.6.4 高熱導(dǎo)率及高電導(dǎo)率18-19
• 1.6.5 場發(fā)射陰極材料的選取19-20
• 1.7 ZnO納米材料場發(fā)射研究現(xiàn)狀20-23
• 1.8 本論文的研究內(nèi)容和意義23-24
• 第二章 Zn O納米結(jié)構(gòu)的合成與表征24-30
• 2.1 ZnO納米結(jié)構(gòu)的合成24-25
• 2.1.1 化學(xué)氣相沉積（CVD）24
• 2.1.2 水熱法24-25
• 2.1.3 等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）25
• 2.1.4 電沉積法25
• 2.2 ZnO納米結(jié)構(gòu)的表征25-28
• 2.2.1 場發(fā)射掃描電鏡（SEM）25-26
• 2.2.2 透射電子顯微鏡（TEM）26-27
• 2.2.3 X射線衍射儀（XRD）27-28
• 2.2.4 光致發(fā)光光譜（PL）28
• 2.2.5 激光拉曼光譜28
• 2.3 場發(fā)射測試裝置28-30
• 第三章 鍍金Si襯底生長ZnO納米結(jié)構(gòu)30-40
• 3.1 實(shí)驗(yàn)30
• 3.2 Zn蒸汽分壓與O2分壓之比對ZnO納米結(jié)構(gòu)形貌的影響30-36
• 3.3 延長生長時(shí)間對ZnO納米結(jié)構(gòu)形貌的影響36-37
• 3.4 部分樣品的XRD表征37-38
• 3.5 部分樣品的FE曲線38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 鍍有ZnO籽晶層的Si襯底生長Zn O納米結(jié)構(gòu)40-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)40
• 4.2 MgO作為緩沖層對ZnO納米陣列的影響40-46
• 4.2.1 MgO緩沖層對ZnO籽晶層的影響40-43
• 4.2.2 MgO緩沖層對納米線形貌、結(jié)構(gòu)的影響43-45
• 4.2.3 MgO緩沖層對納米線場發(fā)射的影響45-46
• 4.2.4 場發(fā)射后的納米線陣列的SEM表征46
• 4.3 樣品高溫氧氣退火對場發(fā)射性能的影響46-50
• 4.3.1 樣品高溫氧氣退火的影響46-49
• 4.3.2 樣品進(jìn)行高溫氧氣退火后場發(fā)射的測試49-50
• 4.4 鍍金襯底及鍍有籽晶層襯底生長的納米線的場發(fā)射性能的比較50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 結(jié)論52-53
• 5.2 對未來工作的展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-62
• 作者簡歷以及在碩士間取得的科研成果62-63
• 致謝63

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 閆鵬勛;李曉春;徐建偉;李鑫;李春;劉洋;;非晶金剛石納米棒陣列制備及其場發(fā)射性能[J];中國科學(xué)E輯:工程科學(xué) 材料科學(xué);2005年11期

2 劉雄飛;李伯勛;徐根;;摻雜對氟化非晶碳膜場發(fā)射性能的影響[J];半導(dǎo)體技術(shù);2009年03期

3 秦玉香;胡明;;鈦碳化物改性碳納米管的場發(fā)射性能[J];物理學(xué)報(bào);2008年06期

4 劉釗;閆國慶;賴嘉霖;李成W，

本文編號：262862