【技术实现步骤摘要】
本申请涉及场发射，特别涉及一种碳纳米管场发射阴极及其制备方法。
技术介绍
1、电子发射源在通讯、空间技术、安全检测、医疗成像等领域有着重要应用，是微波管、x射线管、显示器件以及显微成像设备等的核心部件。目前，电子发射源仍然以钨丝、六硼化镧等热阴极为主。热阴极存在体积大、热辐射功耗大、开启时间长、高温下材料蒸发等缺陷，限制了真空电子器件向微型化和集成化方向发展。近年来，以碳纳米管为代表的场致发射冷阴极受到广泛关注和研究，其纳米级尖端位置的电子可以在电场作用下发生隧穿效应，形成极大的电流。相比于热阴极，碳纳米管冷阴极具有室温工作、快速响应、低功耗、可微型化等优势，应用于真空电子器件可以简化结构，获得优异的功率和频率特性。然而，现有碳纳米管阴极仍然存在以下问题：一是由于碳纳米管自身缺陷的存在以及库伦力的作用，电子在移动过程中发生散射和漂移，产生大量焦耳热，使得碳纳米管在高温下发生材料蒸发；二是在场发射过程中，真空中残余气体在电子作用下发生电离，形成的等离子体在电场作用下轰击碳纳米管，破坏其结构；三是碳纳米管排列紧密，使得相邻碳管之间产生显著的...
【技术保护点】
1.一种碳纳米管场发射阴极，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述碳纳米管的尖端露出所述填充层。
3.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述导电基板包括金属基板或者高掺杂p型或n型硅片，所述金属基板包括钛、铜、铬、钨、钼、钽、铂中至少一种。
4.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述石墨烯层水平设置于所述导电基板上表面。
5.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述碳纳米管垂直取向排列于所述石墨烯层上表面。
6.如权利要求1...
【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管场发射阴极，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述碳纳米管的尖端露出所述填充层。
3.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述导电基板包括金属基板或者高掺杂p型或n型硅片，所述金属基板包括钛、铜、铬、钨、钼、钽、铂中至少一种。
4.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述石墨烯层水平设置于所述导电基板上表面。
5.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述碳纳米管垂直取向排列于所述石墨烯层上表面。
6.如权利要求1或5所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述碳纳米管与所述石墨烯层通过范德瓦尔斯力或共价键连接。
7.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述包覆层包括氮化铝、氮化钛、碳化钛、碳化铬、碳化钽、碳化钒、碳化锆、碳化钨、氮化钽、氮化钒、氮化锆、氮化钨、碳化硅、二氧化钛、氧化镁、氧化锌中的至少一种，所述包覆层厚度为5-15nm。
8.如权利要求1所述的碳纳米管场发射阴极，其特征在于，所述填充层包括下述材料的至少一种：
9.一种碳纳米管场发射阴极的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
10.如权利要求9所述的碳纳米管场发射阴极的制备方法，其特征在于，在导电基板上表面设置石墨烯层的步骤中，具体包括下述步骤：
11.如权利要求10所述的碳...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪序达，梁栋，张其阳，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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