Study of Field Emission One-dimensional Nano Materials
项目项目批准号：59889203
中山大学 许宁生、邓少芝、陈军、吴志盛、陈岳、周讯
中国科学院物理研究所 王恩哥、马旭春、吴克辉
● 主要研究内容
☆ 研究一维纳米材料的制备技术；
☆ 研究一维纳米材料场致电子发射特性及其物理机制；
☆ 研究定域生长或有规则移植一维纳米材料的技术；
☆ 研究在器件结构中生长场致发射一维纳米材料的技术与科学问题；
☆ 研究器件结构参数与环境参数对一维纳米材料的场致发射的特性影响的规律以及提高发射效率的途径等的理论和技术。
● 主要研究成果
☆ 对大面积有序碳纳米管的场致电子发射特性进行了研究，得到的稳定电流密度创世界报导过的记录；成功对大面积有序碳纳米管薄膜进行了掺氮实验，发现掺氮可以降低电子发射的阈值电压。
☆ 成功制备二种不同形貌的纳米棒(见图1、图2)；利用他们作为冷阴极电子源材料均能有效、均匀、稳定地发射电子。
☆ 成功定域生长碳纳米管，见图3。
☆ 利用定域生长技术成功在冷阴极发光管的阴极上生长场致发射碳纳米管，获得到低电压大
电流的场致发射特性，见图4（a）。
☆ 利用移植技术成功将碳纳米管和纳米棒成膜在平板显示结构上，见图4（b）。
● 专利情况
一种纳米硅材料的制备方法，中国发明专利，申请号：00117242.5，申请日期：2000年7月7日。
● 研究成果的科学意义和应用前景
研制平板显示器是当今传统与新兴工业国激烈竞争的高科技领域中的一个重大课题。场致发射平板显示器(FED)是在研平板显示器模式中唯一可以保持彩色显像管优良显示质量的。制作FED的最重要的技术关键是冷阴极电子发射材料。场致电子发射一维纳米材料如果成功地作为冷阴极电子发射材料应用于FED等器件，其科学和社会意义将非常重大。
● 代表性论著
☆ X.Ma ， K.Wu ， E.G.Wang ， J.Chen ， S.Z.Deng and N.S.Xu，Polymerized carbon nanobells and their field-emission.properties ， Applied Physics Letters，Vol 75， 3105-3107(1999)
☆ N.S.Xu， Y.Chen，S.Z.Deng， J.Chen，X.C.Ma， E.G.Wang,Vacuum gap dependence of field electron emission propertiesof large area multi-walled carbon nanotube films，Journal of Physics D：Applied Physics， 2001(accepted).
☆ Y.Chen，S.Z.Deng，N.S.Xu，J.Chen，X.C.Ma，E.G.Wang，Physical origin of non-linearity in Fowler-Nordheim plots of aligned large area multi-walled nitrogen-containing carbon nanotubes，Ultramicroscopy，2001(in press).
工程与材料科学部、国际合作局
主办
数理科学部、化学科学部 协办