束状团聚颗粒碳纳米管薄膜场发射行为研究

碳纳米管(CNT)由于其优异的场发射特性,被作为阴极发射材料广泛应用于真空电子器件中.研究CNT薄膜的场发射行为特性,对设计和制造性能优异的CNT薄膜冷阴极器件具有重要指导作用.通过酞菁铁(FePc)热解法在铜铬复合基底上制备出有束状CNT团聚颗粒随机分布的CNT薄膜.在场发射过程中,该CNT薄膜的最大发射电流表现出增强趋势.通过对比CNT薄膜场发射前后的SEM图片以及场发射图片,分析CNT薄膜微观形貌和有效发射区域的变化.结果表明:束状团聚颗粒CNT薄膜,以单个束状CNT颗粒为发射单位,尺寸最大的CNT颗粒优先发射.由于过大场发射电流对发射单位的损坏,束状CNT颗粒根据尺寸由大到小依次成为主要发射点,由此引起有效发射点数或发射面积的改变,间接影响发射电流大小和发射区域改变.因此,可通过控制CNT薄膜束状团聚颗粒的生长分布或老化损伤处理来调控场发射电流大小,改善CNT薄膜的发射性能.