三极管场发射显示由陶瓷冷发射器gydF4y2Ba

村上司Hidetoshi Saitoh,对于Washio Shigeo OhshiogydF4y2Ba

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这是一个偶氮开放获取奖励机制(AZo-OARS) AZo-OARS分布式根据条gydF4y2Ba//www.washintong.com/oars.aspgydF4y2Ba它允许无限制的正确使用提供了最初的工作是引用,但仅限于非商业分布和繁殖。gydF4y2Ba

AZojomo体积(ISSN 1833 - 122 x) 2005年10月1日。gydF4y2Ba

主题gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

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介绍gydF4y2Ba

实验gydF4y2Ba

发射器制造gydF4y2Ba

阳极制造gydF4y2Ba

组装美联储的设备gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

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详细联系方式gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

三极管场发射显示构造的一种新型陶瓷冷发射器设计和执行。gydF4y2Ba显示由三个电极,即陶瓷冷发射器,提取门和加速电极。gydF4y2Ba这里使用的冷发射器具有两个主要特点:导电aluminum-doped氧化锌(艾尔:氧化锌)须用极其锋利的尖端和无定形碳及相关涂层相对不够函数。gydF4y2Ba提取金属网格应用电场提取电子从艾尔:氧化锌陶瓷胡须。gydF4y2Ba电子转向加速电极和电极上的磷膜涂层发光。gydF4y2Ba强烈和稳定可见绿色和红色荧光粉的排放得到。gydF4y2Ba

关键字gydF4y2Ba

场致发射显示器,冷发射器、磷、锌氧化物、碳氮化,氧化钇,晶须,心血管疾病gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

一种新型的平面显示器,如致发光显示器和场致发射显示器(联邦政府),吸引了许多利益。gydF4y2Ba其中,联邦政府有许多相似之处与传统阴极射线管(crt)。gydF4y2Ba至于联邦调查局和crt,电子在真空加速对荧光粉发光。gydF4y2Ba主要的区别在于,电子产生的冷发射器而不是热发射器的设备消耗更少的电能,可以立即打开。gydF4y2Ba而不是一个电子枪,每个像素由数千sub-micrometer电子发出的提示。gydF4y2Ba

实现低工作电压的寒冷的发射器,生产陷入非常尖锐的形式,这样当地的领域优势成为甚至适度低门足够高的电压。gydF4y2Ba它也是由工作钼等功能材料。gydF4y2Ba确认尖端工作的优势,Spindt et al。[1]测量排放源自钼锥的尖端在高约1.5μm和50纳米尖端半径的最大电流是50 ~ 150μA /锥在应用电压的范围100 ~ 300 V。gydF4y2Ba此外,斋藤等。[2]调查行为开放的多壁碳纳米管的场致发射(MWNTs)。gydF4y2Ba愤怒的电流密度在10 ~ 100μA /厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba获得了。gydF4y2Ba众所周知,钻石和无定形碳及相关电影工作功能材料。亚博网站下载gydF4y2Ba例如,氢化金刚石(111)表面有负面的gydF4y2Ba电子亲和能-1.3 eV (3、4)。gydF4y2Ba穆勒等。[5]准备钻石阵列场发射的和评估行为。gydF4y2Ba3.5 mA的发射电流在0.8 V /μm这个配置实现。gydF4y2BaSatyanarayana等。[6]表明,阈值3 ~ 5 V /μm领域得到的电流密度1μA /厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba从非晶碳(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- c)的电影。gydF4y2Ba此外,Huq et al。[7]准备如果技巧的一个数组gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- c镀膜。gydF4y2Ba他们报告说,50μA的最大电流得到应用磁场强度为2.25 V /μm。gydF4y2Ba碳和相关材料的锋利的技巧是最重要的候选人场致发亚博网站下载射元素。gydF4y2Ba

我们的研究小组开发陶瓷胡须的聚合硅和其他固体材料(8 - 14)。亚博网站下载gydF4y2Ba陶瓷场发射器是由导电线尖端和无定形碳及相关涂层相对工作功能。gydF4y2Ba例如,二极管的性能显示由寒冷的发射器由aluminum-doped氧化锌(艾尔:氧化锌)须涂以无定形氢化碳氮化(gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- cngydF4y2Ba_xgydF4y2Ba报道:H)电影[15]。gydF4y2Ba的europium-doped氧化钇(欧盟:YgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba)红色荧光粉膜沉积在阳极电极使用一个大气化学汽相淀积(CVD)装置和兴奋的场发射电子的工作电压~ 600 V,暗示2 V /μm的电场。gydF4y2Ba很强的发光观察完全红色磷光的区域沉积。gydF4y2Ba功函数的非晶相的碳氮化电影各种官能团也调查了使用Fowler-Nordheim (F-N)方程[16]。gydF4y2Ba0.64 eV的F-N情节产生工作功能为各种3.81 eVgydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- cngydF4y2Ba_xgydF4y2Ba:H。gydF4y2Ba功函数是依赖于官能团形成的终端结构gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- cngydF4y2Ba_xgydF4y2Ba电影:H。gydF4y2Ba

在这项研究中,我们设计的新型三极管使用陶瓷显示构造冷发射器。gydF4y2Ba显示由三个电极,即陶瓷冷发射器,提取门和加速电极与金属氧化物涂层的磷。gydF4y2Ba在这篇文章中,三极管的性能显示将被描述和讨论。gydF4y2Ba

ExperimentagydF4y2BalgydF4y2Ba

发射器制造gydF4y2Ba

艾尔:氧化锌胡须是准备使用以前的大气CVD装置用于获取氧化锌胡须(8、9)。gydF4y2Ba反应物、锌(C5H7O2) 2 (Soekawa化工有限公司援引纯度为99.9%)和Al (C5H7O2) 3 (Soekawa化工有限公司援引纯度为99.9%),加载到蒸发器,蒸发在115°C。gydF4y2Ba汽化器的内部温度测量使用gydF4y2BaKgydF4y2Ba型热电偶被定义为蒸发温度。gydF4y2Ba反应物蒸汽最初是由氮气流动的速度1.2 dm3 / min,然后从金属喷嘴直接喷在n型硅(信越半导体有限公司,电阻率2.00 ~ 50.0Ωcm)基板安装在电加热器。gydF4y2Ba基质是使用电加热器加热到550°C。gydF4y2Ba表面温度测量使用gydF4y2BaKgydF4y2Ba型热电偶被定义为衬底温度。gydF4y2Ba反应物、锌(C5H7O2) 2和艾尔(C5H7O2) 3、被衬底加热器的热量立即分解形成胡须。gydF4y2Ba喷嘴和衬底之间的距离保持在15毫米在整个实验。gydF4y2Ba的gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- cngydF4y2Ba_xgydF4y2Ba:H电影准备通过CVD方法辅助电子回旋共振(ECR)等离子体]17 - 21(区间。gydF4y2Ba电影的厚度保持在20 ~ 50纳米的范围。gydF4y2Ba晶须的表面形态电极是由场发射扫描电子显微镜观察(FE - SEM,使用地产- 6700 f, JEOL)。gydF4y2Ba

阳极制造gydF4y2Ba

红色和绿色荧光粉欧盟:YgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba也准备使用大气CVD装置。gydF4y2Ba反应物、钇dipivaloyl methanato (Y (DPM)gydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_33gydF4y2BaHgydF4y2Ba_57gydF4y2BaOgydF4y2Ba_6gydF4y2BaY,昭和电工有限公司援引纯度为99.9%)和铕dipivaloyl methanato(欧盟(DPM)gydF4y2Ba_3gydF4y2BaCgydF4y2Ba_33gydF4y2BaHgydF4y2Ba_57gydF4y2BaOgydF4y2Ba_6gydF4y2Ba欧盟,昭和电工有限公司援引纯度99.7%)加载到蒸发器,蒸发使用电加热器。gydF4y2Ba蒸发温度保持不变在205°C。gydF4y2Ba反应物蒸汽最初是由氮气流动的速度1.2 dmgydF4y2Ba^3gydF4y2Ba/分钟,然后直接从金属喷嘴喷射到金属网与相对面积被洞~ 53%用于加速电极。gydF4y2Ba欧盟的沉积时间:YgydF4y2Ba_2gydF4y2BaOgydF4y2Ba_3gydF4y2Ba微晶不一20 ~ 30分钟为每个实验保持膜厚度5gydF4y2BaµgydF4y2Bam。gydF4y2Ba底物加热到600 ~ 620°C使用电加热器。gydF4y2Ba喷嘴和衬底之间的距离保持在15毫米在整个实验。gydF4y2Ba

组装gydF4y2Ba美联储的设备gydF4y2Ba

场致发射性能的元素使用三极管显示装置进行了研究。gydF4y2Ba加速电极或阳极由phosphor-coated金属网而充当阴极场致发射元素。gydF4y2Ba此外,金属网提取门固定在阳极和阴极之间。gydF4y2Ba三个电极面积20×30毫米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba和相互平行隔开间隔50μm thick-insulators和7毫米,cathode-gate的绝缘电极和gate-anode电极,分别。gydF4y2Ba图1 (a)和(b)显示美联储设备及其原理的照片说明,分别。房地产测量8×10的压力下进行gydF4y2Ba^5gydF4y2BaPa。gydF4y2Ba

图1所示。gydF4y2Ba(一)美联储设备组装在这项研究的照片gydF4y2Ba
(b)示意图美联储设备组装在这项研究。gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

图2显示了扫描电镜的图像艾尔:氧化锌胡须gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba- cngydF4y2Ba_xgydF4y2Ba:H涂层生长在单一晶体硅(100)晶片。gydF4y2Ba须提示的曲率半径是评价使用横断面图像。gydF4y2Ba顶部视图(一个)显示,微晶大小增加到约0.7 ~ 1.0gydF4y2Ba米gydF4y2Ba米1×105 mm-2密度。gydF4y2Ba微晶的大小是异构的,每个微晶的边缘方向没有说明任何特定的对齐。gydF4y2Ba横断面扫描电镜观察(b)显示,微晶是whisker-shaped的长宽比10。gydF4y2Ba胡须的长度的偏差是在10 ~ 30%。gydF4y2Ba典型的曲率半径的须提示85海里。gydF4y2Ba虽然直接测量电阻率的艾尔:氧化锌晶须是不可能的,艾尔:氧化锌薄膜表现出电阻率低至1Ωcm, n型特征。gydF4y2Ba

基本的场发射性质须发射器是检查的条件下cathode-gate电极距离50gydF4y2BaµgydF4y2Ba米和300gydF4y2BaµgydF4y2Bam。gydF4y2Ba图3显示栅电极电流(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba在每个距离)获得。gydF4y2Ba发射的阈值电压gydF4y2BaVgydF4y2Ba_thgydF4y2Ba在1gydF4y2BaµgydF4y2Ba一个/厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba距离的50gydF4y2BaµgydF4y2Ba是120 V, 2.4 V /对应于一个值gydF4y2BaµgydF4y2Bam。gydF4y2Ba它在300年增加到2.7 kVgydF4y2BaµgydF4y2Ba米,9 V /对应于一个值gydF4y2BaµgydF4y2Bam。gydF4y2Ba这些阈值电场比(1.5 ~ 7.8 V /μm)报道之前[16]。gydF4y2Ba这是解释为只捕获的栅电极电流由于其网状结构的一部分。gydF4y2Ba

图3。gydF4y2Ba在每个距离Cathode-gate电极电流获得。gydF4y2Ba

图4显示了电压和电流的美联储在操作期间。gydF4y2Ba在实验的初期阶段,加速电压(gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba})应用在阴极和阳极之间增加了一个增量率约为12.5 V / s。gydF4y2Ba在这个过程中,磷没有发光。gydF4y2Ba下一步,栅电压(gydF4y2BaVgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba)应用阴极和栅电极之间增加一个增加的速度大约4 V / s。gydF4y2Ba当gydF4y2BaVgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba达到800 V,gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba和阳极电流(gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba})增加突然下降gydF4y2BaVgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba500 V。gydF4y2Ba在这个时候,在加速电极发射电子开始发光的磷光。gydF4y2Ba的gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}价值是在gydF4y2Ba范围0.3 ~ 1马。gydF4y2Ba

图4。gydF4y2Ba电压和电流的美联储在操作期间。gydF4y2Ba

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编译的采访、文章和新闻在去年。yabo214gydF4y2Ba

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虽然gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba在1 mA饱和限制电流的gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_ggydF4y2Ba源,当它下降到零gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}马值增加到1。gydF4y2Ba这导致阳极电流的不稳定或磷光发光强度。gydF4y2Ba900年代后,gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}略有降低。gydF4y2Ba的gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}价值也下降到0.02 ~ 0.3的范围。gydF4y2Ba1750年代后,gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}又值增加到7千伏。gydF4y2Ba的gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}值也增加。gydF4y2Ba红色磷光强度也随着变化而改变gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}如图5所示。gydF4y2Ba一系列的照片,红色显示设备显示的磷光强度增加gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}增量。gydF4y2Ba图6显示了红色显示设备的亮度的函数gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}。gydF4y2Ba从图6的亮度明显88.9 cd / mgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba可以实现在7千伏。gydF4y2Ba

总结gydF4y2Ba

美联储的电压和电流的概要文件与艾尔:氧化锌冷发射器测量时操作。的条件下gydF4y2BaVgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}5 kV和gydF4y2BaVgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba500 V的gydF4y2Ba我gydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}马值的0.3 ~ 1。gydF4y2Ba当前的范围就足以获得强烈的发光陶瓷磷光发光。gydF4y2Ba

承认gydF4y2Ba

这项工作是部分支持的科学研究的拨款援助,教育部,文化、体育、科技、合同2267号。亚博老虎机网登录gydF4y2Ba作者还要感谢支持21gydF4y2Ba^圣gydF4y2Ba世纪COE计划长冈技术大学。gydF4y2Ba

参考gydF4y2Ba

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