《新型平柵極表面傳導電子發射源的製備及發射特性研究》是依託福州大學，由張永愛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型平柵極表面傳導電子發射源的製備及發射特性研究
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張永愛
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
場致發射電子源不需外加能量就可使電子逸出發射體表面，在電子能譜儀、材料分析儀和發光器件等領域廣泛套用。傳統的平柵極和表面傳導電子發射源因結構簡單而成為研究熱點；然而，平柵極電子發射源工作電壓高，表面傳導電子發射源的發射效率低，限制其套用。因此，本項目以平柵極表面傳導電子發射源為研究對象，利用Ansys軟體模擬該電子發射源表面電場分布和電子運動軌跡，最佳化其結構參數。利用磁控濺射、光刻、剝離和發射源的沉積技術，製備納米氧化物結構的平柵極表面傳導電子發射源。採用結構中的納米氧化物作為場致發射電子源和表面傳導電子源，柵極為調控電極，研究發射源的結構參數和工作電壓對其電子發射均勻性、穩定性和效率的影響；研究電子在金屬電極和場致發射源之間的激發與傳輸機制，研究從場致發射源中發射出的電子與傳導源的二次激發與傳輸機制，研究電子在真空中的運動軌跡，探討其發射機理，為實現自主創新的電子發射源結構奠定理論基礎。
結題摘要
本項目以平柵極表面傳導電子發射源為研究對象，開展了基於ZnO納米氧化物的平柵極表面傳導電子發射源的研究。在電子源發射材料方面，採用熱蒸發和水熱法成功製備了具有優異場發射性能的ZnO納米結構，並獲得了熱蒸發的反應溫度和反應時間對原位生長ZnO納米線的表面形貌、成分和微觀結構的影響規律，以及水熱法的反應溶度和反應時間對ZnO納米氧化物的表面形貌、成分和微觀結構的影響規律。在器件方面，利用磁控濺射、光刻和濕法刻蝕技術，結合原位生長技術（熱蒸發和水熱法）製備了低壓驅動和高發射效率的ZnO納米氧化平柵極表面傳導電子源；此外，結合噴墨列印成功獲得高性能的ZnO電子發射源，為場發射器件製造提供了一種簡便、經濟、環保的圖形化自組裝技術。同時開展了部分基於液晶透鏡的2D/3D可切換顯示的預研工作。在基金資助下共發表學術論文19篇，其中以第一作者和通訊作者發表SCI/EI論文16篇，授權國家發明專利8件。
