石墨烯在表面?zhèn)鲗?dǎo)場發(fā)射(SCFE)陰極上的應(yīng)用研究

鄭林虎 朱卓婭 雷 威 馮 歡 胡 政

(東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院顯示中心 南京)

　　石墨烯是由碳原子六角結(jié)構(gòu)(蜂窩狀)緊密排列構(gòu)成的二維單層石墨，具備優(yōu)良電學(xué)性能，導(dǎo)熱性能，還具有極高的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及優(yōu)異的量子隧道效應(yīng)，半整數(shù)量子霍爾效應(yīng)等。同碳納米管的發(fā)現(xiàn)一樣，石墨烯一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便引起科研工作者的極大興趣和廣泛關(guān)注。大量的研究都集中在石墨烯的制備和潛在應(yīng)用上，石墨烯在場發(fā)射領(lǐng)域的應(yīng)用更是尤為的熱烈和廣泛。

　　本文中我們研究了CNTs/Graphene 的場發(fā)射特性，將石墨烯應(yīng)用于一種表面?zhèn)鲗?dǎo)型FE 中，研究了Graphene 提高器件發(fā)射特性的機(jī)制，石墨烯對器件發(fā)射效率的影響等。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Graphene 在橫向場下的場發(fā)射特性要比CNTs 好，場增強(qiáng)因子更大，相同電壓的發(fā)射電流明顯要大。Graphene 應(yīng)用于表面?zhèn)鲗?dǎo)場發(fā)射(SCFE)，相同柵極測試電壓，覆蓋有石墨烯的試驗(yàn)片，低電壓區(qū)(220～260V)，陽極發(fā)射電流要小;高電壓區(qū)(260～350V)，陽極發(fā)射電流要大。并且在較低柵極電壓下，石墨烯還起到抑制二極發(fā)射的作用。發(fā)射圖片表明，加入Graphene 的試驗(yàn)片，發(fā)射均勻性要好很多。