石墨烯在表面传导场发射(SCFE)阴极上的应用研究

2013-04-28 郑林虎东南大学电子科学与工程学院显示中心

郑林虎朱卓娅雷威冯欢胡政

(东南大学电子科学与工程学院显示中心南京)

　　石墨烯是由碳原子六角结构(蜂窝状)紧密排列构成的二维单层石墨，具备优良电学性能，导热性能，还具有极高的机械强度和稳定性以及优异的量子隧道效应，半整数量子霍尔效应等。同碳纳米管的发现一样，石墨烯一经发现便引起科研工作者的极大兴趣和广泛关注。大量的研究都集中在石墨烯的制备和潜在应用上，石墨烯在场发射领域的应用更是尤为的热烈和广泛。

　　本文中我们研究了CNTs/Graphene 的场发射特性，将石墨烯应用于一种表面传导型FE 中，研究了Graphene 提高器件发射特性的机制，石墨烯对器件发射效率的影响等。

　　实验结果表明，Graphene 在横向场下的场发射特性要比CNTs 好，场增强因子更大，相同电压的发射电流明显要大。Graphene 应用于表面传导场发射(SCFE)，相同栅极测试电压，覆盖有石墨烯的试验片，低电压区(220～260V)，阳极发射电流要小;高电压区(260～350V)，阳极发射电流要大。并且在较低栅极电压下，石墨烯还起到抑制二极发射的作用。发射图片表明，加入Graphene 的试验片，发射均匀性要好很多。