孫澤奇 王輝 張遠(yuǎn)鵬 唐永亮 呂文梅 劉慶想 歐凱 夏鈺東 張彥博 薛嬙

摘要： 本文提出一步熱化學(xué)氣相沉積法（TCVD）熱解二茂鐵，并直接在硅襯底上制備大面積（1 cm2）、高質(zhì)量碳納米管（CNTs）場致發(fā)射冷陰極陣列的制備工藝. 通過調(diào)控二茂鐵的熱解溫度（650～1000 ℃），獲得了最佳的二茂鐵的碳轉(zhuǎn)化效率以及高結(jié)晶度的碳納米管陣列. 研究了不同熱解溫度下制備的碳納米管微觀形貌及其對場致發(fā)射性能的影響機(jī)制. 場致發(fā)射實(shí)驗(yàn)測試表明在熱解溫度850 ℃條件下制備的碳納米管冷陰極其開啟電場（10 μA/cm2）和閾值電場（1 mA/cm2）分別為1. 32 V/μm 和2. 64 V/μm，最大電流密度為14. 51 mA/cm2，對應(yīng)的場增強(qiáng)因子為13 267，表現(xiàn)出良好的場發(fā)射性能. 本文提出的一步制備碳納米管冷陰極陣列的制備方法無需任何蝕刻氣體或光刻圖案工藝，該方法安全、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)性好，在碳納米管場發(fā)射冷陰極領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景.

關(guān)鍵詞： 碳納米管； 化學(xué)氣相沉積法； 二茂鐵； 熱解溫度； 場致發(fā)射

中圖分類號： O462. 4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A DOI： 10. 19907/j. 0490-6756. 2024. 035002