介绍GydF4y2Ba一种新型的平面显示器，如电致发光显示器和场致发射显示器引起了人们的广泛关注。GydF4y2Ba其中，FEDS与传统阴极射线管（CRT）具有许多相似之处。GydF4y2Ba至于FEDS和CRT，电子在真空中加速，朝向荧光粉焕发。GydF4y2Ba主要区别在于电子是由冷发射体而不是热发射体产生的，因此该设备消耗的功率要小得多，并且可以立即打开。GydF4y2Ba每个像素不是单一的电子枪，而是由数千个亚微米的尖端组成，电子从这些尖端发射出来。GydF4y2Ba 为了实现冷发射器的低工作电压，将尖端制成非常尖锐的形式，使得局部强度变高，即使是一个适度低的栅极电压也足够高。GydF4y2Ba它还由诸如钼的低功函数材料制成。GydF4y2Ba为了证实尖头工作的优势，Spindt等人[1]测量到，在100~300 V的外加电压范围内，高约1.5μm、尖半径约50 nm的钼锥尖端产生的发射为每个锥的最大电流50~150μa。GydF4y2Ba此外，Saito等人[2]研究了开放式多壁碳纳米管（MWNTs）的场发射行为。GydF4y2Ba电流密度在10~100 μA/cm范围内GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba获得了。GydF4y2Ba众所周知，金刚石和非晶碳及其相关薄膜是低功函数材料。欧洲杯足球竞彩GydF4y2Ba例如，氢化金刚石（111）表面具有负电荷GydF4y2Ba电子亲和力-1.3eV [3,4]。GydF4y2BaMueller等人[5]制备了金刚石阵列，并对其场发射行为进行了评价。GydF4y2Ba在0.8 V/μm时，发射电流达到3.5 mA。GydF4y2BaSatyanarayana等。[6]显示，在电流密度为1μA/ cm的电流密度下获得3〜5V /μm的阈值场GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba来自无定形碳（GydF4y2BaA.GydF4y2Ba-C） 电影。GydF4y2Ba此外，Huq等人[7]还制备了一系列具有GydF4y2BaA.GydF4y2Ba-C薄膜涂层。GydF4y2Ba他们报道，获得的最大电流为50μA，施加的场强为2.25V /μm。GydF4y2Ba具有尖锐尖端的碳和相关材料是场发射元件最重要的欧洲杯足球竞彩候选材料。GydF4y2Ba 我们的研究小组开发了陶瓷晶须在硅和其他固体材料上的聚集[8-14]。欧洲杯足球竞彩GydF4y2Ba该陶瓷场发射体由尖端锋利的导电晶须和非晶碳以及相应的低功功能涂层组成。GydF4y2Ba例如，由涂覆有非晶态氢化碳氮化物的掺铝ZnO（Al:ZnO）晶须形成的冷发射极操作的二极管显示器的性能(GydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：H）报告了电影[15]。GydF4y2Ba掺铕钇（Eu:Y）GydF4y2Ba2.GydF4y2BaOGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)利用大气化学气相沉积（CVD）装置在阳极电极上沉积红色荧光粉薄膜，并在约600V的工作电压下由场发射电子激发，意味着电场为2V/μm。GydF4y2Ba在红色磷光膜沉积的整个区域都观察到非常强的发光。GydF4y2Ba使用Fowler-Nordheim（F-N）方程[16]研究了具有各种官能团的氮化碳薄膜的非晶相的功函数。GydF4y2BaF-N图得到的功函数为0.64 eV到3.81 eVGydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：H。GydF4y2Ba工作功能取决于构成终端结构的功能组GydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：H电影。GydF4y2Ba 在本研究中，我们设计了使用陶瓷冷发射器构造的新型的三极管显示器。GydF4y2Ba显示器由三个电极组成，即陶瓷冷发射器，提取栅极和加速电极，具有金属氧化物磷光体的涂层。GydF4y2Ba在这篇文章中，将描述和讨论三极管显示的性能。GydF4y2Ba 实验室GydF4y2BaLGydF4y2Ba发射器制作GydF4y2BaAl:ZnO晶须是使用之前用于获得ZnO晶须的常压CVD装置制备的[8,9]。GydF4y2Ba将反应物Zn（C5H7O2）2（苏川化学公司，引用纯度99.9%）和Al（C5H7O2）3（苏川化学公司，引用纯度99.9%）装入蒸发器中，并在115°C下蒸发。GydF4y2Ba蒸发器的内部温度是使用GydF4y2BaKGydF4y2Ba-类型热电偶定义为汽化温度。GydF4y2Ba首先通过以1.2dm3 / min的速率流动的氮气首先通过，然后将从金属喷嘴喷射到N型硅（Shin-Etsu半导体Co.，电阻率为2.00〜50.0Ωcm）基板上的金属喷嘴。安装在电加热器。GydF4y2Ba使用电加热器将基板加热至550℃。GydF4y2Ba表面温度测量使用GydF4y2BaKGydF4y2Ba-热电偶类型定义为基板温度。GydF4y2Ba反应物Zn（C5H7O2）2和Al（C5H7O2）3立即被来自衬底加热器的热量分解，形成晶须。GydF4y2Ba在整个实验过程中，喷嘴与基体之间的距离保持在15 mm。GydF4y2Ba这个GydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：通过电子 - 回旋 - 谐振（ECR）等离子体辅助的CVD方法制备H膜[17-21]。GydF4y2Ba薄膜厚度保持在20～50nm。GydF4y2Ba采用场发射扫描电子显微镜(FE- SEM，使用JSM-6700F, JEOL)对晶须电极的表面形貌进行了观察。GydF4y2Ba 阳极制作GydF4y2Ba红色和绿色荧光粉Eu:YGydF4y2Ba2.GydF4y2BaOGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba也是用常压CVD装置制备的。GydF4y2Ba反应物钇二雪腐酰基甲烷化物（Y（DPM）GydF4y2Ba3.GydF4y2BaCGydF4y2Ba33.GydF4y2BaHGydF4y2Ba57.GydF4y2BaOGydF4y2Ba6.GydF4y2BaY，Showa Denko Co.，引用纯度为99.9％）和铕二醇甲甲烷（EU（DPM）GydF4y2Ba3.GydF4y2BaCGydF4y2Ba33.GydF4y2BaHGydF4y2Ba57.GydF4y2BaOGydF4y2Ba6.GydF4y2Ba欧盟昭和电机株式会社（Showa Denko Co.）引用纯度为99.7%的数据，将其装入蒸发器，并使用电加热器进行蒸发。GydF4y2Ba蒸发温度保持在205°C。GydF4y2Ba反应物蒸气首先由以1.2 dm的流速流动的氮气携带GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba/min，然后从金属喷嘴直接喷到金属网上，孔所占的相对面积为~53%，用于加速电极。GydF4y2BaEu:Y的沉积时间GydF4y2Ba2.GydF4y2BaOGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba每次实验中，微晶变化20~30分钟，以保持薄膜厚度为5GydF4y2BaµGydF4y2Bam。GydF4y2Ba使用电加热器将基板加热至600~620℃。GydF4y2Ba在整个实验过程中，喷嘴与基体之间的距离保持在15 mm。GydF4y2Ba 装配GydF4y2Ba馈电装置的设计GydF4y2Ba用三极管显示装置研究了该元件的场发射特性。GydF4y2Ba加速电极或阳极由磷光体涂覆的金属网组成，而场发射元件用作阴极。GydF4y2Ba此外，金属网提取栅极固定在阳极和阴极之间。GydF4y2Ba三个电极的面积为20×30 mmGydF4y2Ba2.GydF4y2Ba并且彼此平行，并通过间隔物，50μm和7mm厚的绝缘体分开，分别用于阴极栅电极和栅极 - 阳极电极。GydF4y2Ba图1（a）和（b）分别显示了FED装置的照片及其示意图。性能测量是在8×10的压力下进行的GydF4y2Ba-5GydF4y2Ba帕GydF4y2Ba 
图1。GydF4y2Ba（a） 本研究中组装的FED装置的照片GydF4y2Ba
（b）在本研究中组装的联邦设备的示意图。GydF4y2Ba 结果和讨论GydF4y2BaAl:ZnO晶须的SEM图像如图2所示GydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：在单晶硅（100）晶片上生长的H涂层。GydF4y2Ba利用截面图像计算晶须尖端的曲率半径。GydF4y2Ba俯视图(a)显示晶粒长大到0.7~1.0左右GydF4y2BaMGydF4y2Bam，密度为1×105 mm-2。GydF4y2Ba微晶的大小是不均匀的，每个微晶的边缘方向没有显示任何特定的排列。GydF4y2Ba横截面SEM观察（b）表明，微晶为晶须状，长径比为10。GydF4y2Ba晶须长度的偏差在10~30%之间。GydF4y2Ba晶须尖端的典型曲率半径为85 nm。GydF4y2Ba虽然无法直接测量Al:ZnO晶须的电阻率，但Al:ZnO薄膜的电阻率低至1Ωcm，具有n型特性。GydF4y2Ba
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图2。GydF4y2BaAl:ZnO晶须的SEM图像GydF4y2BaA.GydF4y2Ba- cnGydF4y2Ba十、GydF4y2Ba：H涂层。GydF4y2Ba |
在阴极-栅极间距为50的条件下，研究了晶须发射体的基本场发射特性GydF4y2BaµGydF4y2BaM和300.GydF4y2BaµGydF4y2Bam。GydF4y2Ba图3表示栅极电流(GydF4y2Ba我GydF4y2BaGGydF4y2Ba)在每一距离处获得。GydF4y2Ba阈值发射电压GydF4y2Ba五、GydF4y2Ba钍GydF4y2Ba一点GydF4y2BaµGydF4y2Ba一个/厘米GydF4y2Ba2.GydF4y2Ba距离为50GydF4y2BaµGydF4y2Bam为120 V，对应于2.4 V的值/GydF4y2BaµGydF4y2Bam。GydF4y2Ba它在300时增加到2.7 kVGydF4y2BaµGydF4y2Bam，对应的值是9v /GydF4y2BaµGydF4y2Bam。GydF4y2Ba这些阈值电场高于先前报道的（1.5~7.8 V/μm）[16]。GydF4y2Ba这被解释为栅极电极由于其网状结构而仅捕获一部分电流。GydF4y2Ba 
图3。GydF4y2Ba在每个距离处获得的阴极栅电极电流。GydF4y2Ba 图4显示了运行期间FED的电压和电流分布。GydF4y2Ba在实验的初始阶段，一个加速电压(GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba)在阴极和阳极之间施加的电压以大约12.5 V/s的增量增加。GydF4y2Ba在此过程中，荧光粉未显示出发光。GydF4y2Ba作为下一步，需要一个栅极电压(GydF4y2Ba五、GydF4y2BaGGydF4y2Ba)，以约4 V/s的速率增加。GydF4y2Ba什么时候GydF4y2Ba五、GydF4y2BaGGydF4y2Ba达到800伏,，GydF4y2Ba我GydF4y2BaGGydF4y2Ba阳极电流(GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba）突然增加，然后掉落GydF4y2Ba五、GydF4y2BaGGydF4y2Ba500 V。GydF4y2Ba在这段时间里，发射的电子开始在加速的电极上发出荧光粉。GydF4y2Ba这个GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba价值在于价值GydF4y2Ba范围为0.3〜1 mA。GydF4y2Ba 
图4。GydF4y2Ba在操作期间供给的电压和电流轮廓。GydF4y2Ba
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图5。GydF4y2Ba在操作期间的红色显示设备的一系列照片。GydF4y2Ba |
虽然GydF4y2Ba我GydF4y2BaGGydF4y2Ba在1 mA时饱和，这是的极限电流GydF4y2Ba我GydF4y2BaGGydF4y2Ba源代码，当GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba价值增加到1 mA。GydF4y2Ba这诱导阳极电流的不稳定性或磷光体辉光强度。GydF4y2Ba九百秒后,，GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba轻微下降。GydF4y2Ba这个GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba值也降低到0.02~0.3 mA。GydF4y2Ba1750年代以后,GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba价值再次增加到7 kV。GydF4y2Ba这个GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba价值也增加了。GydF4y2Ba红色荧光粉的强度也随温度的变化而变化GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba如图5所示。GydF4y2Ba红色显示装置的一系列照片表明，荧光粉的强度随着温度的升高而增加GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba定期的加薪GydF4y2Ba图6显示了红色显示设备的亮度随时间的变化GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba.GydF4y2Ba如图6所示，亮度高达88.9 cd/mGydF4y2Ba2.GydF4y2Ba可以在7 kV达到。GydF4y2Ba
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图6。GydF4y2Ba红色显示器件的亮度随阳极电压的变化而变化。GydF4y2Ba |
总结GydF4y2Ba测量了采用Al:ZnO冷射极的FED在工作过程中的电压和电流分布。的条件下GydF4y2Ba五、GydF4y2BaA.GydF4y2Ba5千伏及GydF4y2Ba五、GydF4y2BaGGydF4y2Ba500 V，GydF4y2Ba我GydF4y2BaA.GydF4y2Ba值为0.3~1 mA。GydF4y2Ba该电流范围足以使陶瓷荧光粉发光以获得强烈的发光。GydF4y2Ba 确认GydF4y2Ba这项工作得到了教育、文化、体育、科学和技术部科学研究援助赠款的部分支持，合同号为2267。欧洲杯线上买球GydF4y2Ba作者还感谢21的支持GydF4y2Ba英石GydF4y2Ba世纪COE计划在长冈技术科学大学。GydF4y2Ba 参考GydF4y2Ba1.GydF4y2BaC.A.Spindt，I.Brodie，L.Humphrey和E.R.Westerberg，“具有钼锥的薄膜场发射阴极的物理性质”，J.Appl。物理。GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba(1976) 5248-5263.GydF4y2Ba 2.GydF4y2BaY.Saito和S.Uemura，“碳纳米管的场发射及其在电子源中的应用”，碳GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba（2000）169-182。GydF4y2Ba 3.GydF4y2BaF.J.Himpsel，J.A.Knapp，J.A.Vanvechden和D.E.Eastman，“金刚石（111）-稳定负亲和发射体的量子光产额”，Phys.Rev.BGydF4y2Ba20GydF4y2Ba(1979) 624-627.GydF4y2Ba 4。GydF4y2BaJ.B.Cui，J.Ristein和L.Ley，“裸露和氢覆盖的单晶金刚石（111）表面的电子亲和力”，物理。rev. lett。GydF4y2Ba81.GydF4y2Ba(1998) 429-432.GydF4y2Ba 5。GydF4y2Ba“门控金刚石阵列的场发射效应”，《中国科学(d)》，第4期。冲浪。科学。GydF4y2Ba146.GydF4y2Ba（1999）328-333。GydF4y2Ba 6。GydF4y2Ba王志强，“非晶态碳的场致发射”，光子学报。板牙。GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba(1998) 656-659.GydF4y2Ba 7。GydF4y2Ba胡世杰，P.D.Prewett，She J.C.S.Z.Deng和Xu N.S.Xu，“非晶金刚石涂层硅尖端的场发射”，材料。Sci。工程学士GydF4y2Ba74.GydF4y2Ba(2000) 184-187.GydF4y2Ba 8。GydF4y2Ba佐藤晴m . n .田中y建筑师,Ohshio和h . Saitoh”外延生长氧化锌胡须的化学汽相淀积在大气压力下”,日本。j:。理论物理。GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba（1999）L586-L589。GydF4y2Ba 9。GydF4y2BaH.Saitoh，M.Satoh，N.Tanaka.Y.Ueda和S.Ohshio，“氧化锌晶须的均匀生长”，Jpn.J.Appl.Phys。GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba(1999) 6873-6877.GydF4y2Ba 10GydF4y2BaH.Saitoh，Y.Namioka，H.Sugata和S.Ohshio，“Al:ZnO外延晶须的纳米压痕分析”，Jpn.J.Appl.Phys。GydF4y2Ba40GydF4y2Ba(2001) 6024-6028.GydF4y2Ba 11GydF4y2BaH.Saitoh，M.Satoh和S.Ohshio，“在ZnO外延晶须上观察到的树枝状侧分支”，J.Ceram。Soc。Jpn。GydF4y2Ba110GydF4y2Ba(2002) 693-695.GydF4y2Ba 12GydF4y2BaY.佐藤，S. Oshio和H. Saitoh，“Y的光致发光特性GydF4y2Ba2.GydF4y2BaOGydF4y2Ba3.GydF4y2Ba：欧盟晶须优先<100>方向“，JPN。j:。理论物理。GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba（2002）L1253-L1255。GydF4y2Ba13GydF4y2BaH.Saitoh，Y.Okada和S.Ohshio，“在大气压下使用化学气相沉积合成MgO/ZnO异质外延晶须”，J.Mater.Sci。GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba（2002）4597-4602。GydF4y2Ba 13GydF4y2BaH. Saitoh，N.Tanaka和S. Ohshio，“二氧化钛晶体巨尾晶体”，Chem。VAP。沉积。8（2002）267-272。GydF4y2Ba 14。GydF4y2BaY.Ohkawara，T.Naijo，T.Washio，S.Ohshio，H.Ito和H.Saitoh，“非晶碳和相关薄膜改性的Al:ZnO晶须的场发射特性”，Jpn。J.应用。物理。GydF4y2Ba40GydF4y2Ba(2001) 7013 - 7017。GydF4y2Ba 15。GydF4y2BaH.Saitoh，H.Akasaka，T.Washio，Y.Ohkawara，S.Ohshio，H.Ito，“具有各种官能团的非晶态氮化碳的功函数”，Jpn.J.Appl.Phys。GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba（2002）6169-6173。GydF4y2Ba 16。GydF4y2BaT.Inoue，S.Ohshio，H.Saitoh和K.Kamata，“利用电子回旋共振等离子体增强的化学气相沉积制备含氮碳薄膜”，应用物理学，Lett。GydF4y2Ba67.GydF4y2Ba（1995）353-355。GydF4y2Ba 17。GydF4y2BaD.Tanaka，S.Ohshio，J.Nishino和H.Saitoh，“含氮碳膜的压痕蠕变”，Jpn。J.应用。物理。GydF4y2Ba35GydF4y2Ba（1996）L1452-L1454。GydF4y2Ba 18。GydF4y2BaH.Saitoh，T.Inoue和S.Ohshio，“氮在电子回旋共振等离子体中沉积的非晶碳膜中的固体溶解度”，Jpn。J.应用。物理。GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba(1998) 4983-4988.GydF4y2Ba 19。GydF4y2BaD.Tanaka，S.Ohshio和H.Saitoh，“含氮非晶碳膜的时间相关变形行为”，Jpn。J.应用。物理。GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba(1998) 6102-6106.GydF4y2Ba 20GydF4y2BaD.Tanaka，S.Ohshio和H.Saitoh，“含氢和含氮碳膜结构分析的纳米压痕”，Jpn.J.Appl.Phys。GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba(2000) 6008-6015.GydF4y2Ba 联系方式GydF4y2Ba
斋藤英寿GydF4y2Ba 化学系，GydF4y2Ba 长冈工业大学，GydF4y2Ba Kamitomioka，长冈，新泻940-2188，日本GydF4y2Ba
电邮：GydF4y2Ba[电子邮件受保护]GydF4y2Ba
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Tsukasa WashioGydF4y2Ba 化学系，GydF4y2Ba 长冈工业大学，GydF4y2Ba Kamitomioka，长冈，新泻940-2188，日本GydF4y2Ba
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大雄志雄GydF4y2Ba 化学系，GydF4y2Ba 长冈工业大学，GydF4y2Ba Kamitomioka，长冈，新泻940-2188，日本GydF4y2Ba |
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