导读:本文包含了场发射阵列论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Spindt-FEA,LaB6薄膜,电流密度
场发射阵列论文文献综述
王小菊,邓江,祁康成,曹贵川,林祖伦[1]（2018）在《Spindt型复合尖锥场发射阵列阴极的制备与性能研究》一文中研究指出为了提高Spindt-FEA的场致发射性能,本文在传统的Mo尖锥发射体表面涂覆LaB_6薄膜,形成复合型Spindt-FEA。利用LaB6较低的逸出功、优良的化学稳定性和抗离子轰击能力,增大阴极的发射电流密度和工作稳定性。阴极的场致发射性能测试结果显示,当栅极电压为97V,占空比为30%时,阳极电流达到21mA,折合电流密度0.75A/cm~2。在该条件下,阴极连续工作10h,发射电流衰减小于1%。该阴极在场发射显示及场发射微波器件中将具有很大的应用前景。(本文来源于《中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集》期刊2018-08-23）
郑磊[2]（2018）在《尖锥场发射阵列阴极的稳流技术研究》一文中研究指出场发射阵列阴极具备工作温度范围宽、响应快、功耗低和电流抽取密度大等优点,在显示器和微波器件等诸多领域有着广阔的应用前景,一直是国内外研究的热点。由于制备工艺的限制,每一个发射尖锥的曲率半径和高度很难完全一致。不同形貌的尖锥在发射性能上存在较大差异,在阴极工作时,部分尖锥的发射能力强,容易造成发射过载,使得尖锥损毁,导致整个场发射阵列被破坏,严重限制了场发射阵列阴极的应用。为提高场发射阵列阴极的稳定性,本文做了如下工作:1、利用电阻分压特性,进行了电阻稳流层结构设计。计算出稳流层的大致厚度与电阻率需求,采用非晶硅薄膜作为稳流层。2、通过COMSOL模拟了带稳流层结构阴极的热应力分布,获得稳流层厚度与尖锥热应力分布关系及最佳稳流层厚度参数。3、研究了不同制备参数和后处理参数对稳流层电学性能的影响。采用电子束蒸发法制备非晶硅薄膜,研究了不同蒸发功率和基底温度对非晶硅稳流层电阻率的影响;研究了不同退火温度和退火时间对非晶硅稳流层电阻率的影响。并结合软件模拟结果,得出最佳制备参数。4、研究了Spindt型场发射阵列阴极的制备工艺。利用电子束蒸发法制备带稳流层结构的Spindt型阴极,研究了其中关键的制备工艺及不同制备参数对尖锥形貌的影响。最终制备出形貌性能俱佳的Spindt型阵列阴极。5、进行了场发射阵列阴极的性能测试。设计、搭建测试电路,并对制备出的场发射阵列阴极进行发射性能测试和稳流效果分析。带稳流层结构阴极的开启电压为112V,阈值电压为148V,连续工作160h后,阴极的发射电流有所下降,但依然能正常工作。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
林墨丹[3]（2018）在《单晶六硼化镧场发射阵列阴极技术研究》一文中研究指出在微波管中,最重要的部件是作为电子源发射电子的阴极。与传统热阴极相比,场发射阴极具有无需加热、电流密度高、启动迅速等优势,是一种理想的电子发射源。单晶La B_6是一种低功函数、物理化学性质稳定、熔点高、蒸发率低的材料,具有优异的场发射性能。目前单晶LaB_6场发射阵列阴极的制备主要是利用PECVD制备氮化硅掩膜并光刻后进行电化学腐蚀的方法,但该制备过程工艺复杂且发射体形貌难以控制。因此,寻找一种工艺简单且发射体形貌可控的制备方法是本文研究的重点。为了达到场发射阴极发射要求,本文设计了两种方法制备单晶LaB_6场发射阵列阴极,即:微细加工电化学腐蚀法,电火花线切割辅助电化学腐蚀法,通过调整各项工艺参数,成功制备出一种电子发射性能优良的单晶La B_6场发射阵列阴极。论文主要研究内容包括:1、采用OPERA软件模拟计算得出,发射体结构对阴极场发射能力有重要影响,并探索出适合的场发射阴极结构,为后续制备工作的进行提供了理论基础。2、采用射频磁控溅射法在基片表面沉积非晶硅掩蔽层。研究得出随着射频功率的增加,沉积速率先增加后减小,同时沉积速率与薄膜的均匀性成反比关系。Ar气流量越高,薄膜沉积速率越低,且两者成线性关系。3、采用微细加工电化学腐蚀法制备尖锥型单晶LaB_6场发射阵列阴极。研究了曝光时间、坚膜温度、刻蚀时间、电解液浓度和电解电流对发射体腐蚀结果的影响,得到了电化学腐蚀工艺的最佳工艺参数为:电解液浓度V(H_3PO_4):V(C_2H_5OH):V(H_2O)=1:10:10,电解电流10mA,电解液温度0℃,电解时间1h。。4、设计了柱型六硼化镧阵列阴极结构,根据模拟结果制定参数对单晶La B_6进行加工,并利用电化学腐蚀法对发射体进行锐化,最终成功制备出柱型单晶LaB_6场致发射阵列阴极。5、自行设计搭建了测试夹具和测试装置,并对制备出的场发射阴极进行性能测试。经测试,制备得到的尖锥型结构的开启电场为5.5V/μm,测试范围内未达到阈值电场所需电流密度;柱型结构的开启电场为4.4~5.8V/μm,阈值电场为8.3~9.4V/μm,且阴极发射稳定性良好。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-04-01）
邓江,葛延槟,虞游,王小菊[4]（2018）在《LaB_6复合型场发射阵列阴极的结构设计（英文）》一文中研究指出为了提高传统Spindt型场发射阵列阴极的稳定性,提出了一种新型的LaB_6复合型场发射阵列阴极结构,该结构包括非晶硅电阻层、钼过渡层和六硼化镧发射体层。基于ANSYS平台模拟了该阴极中电阻层、过渡层和发射体层厚度对热应力场分布的影响,并根据仿真结果进行了实验验证。仿真结果表明,电阻层厚度不影响热应力场的分布,只是改变热应力的大小;随着电阻层厚度的增加,阴极最大热应力会减小;过渡层可以有效减缓发射层的热应力,且过渡层的厚度会影响热应力场的分布;当电阻层厚度为72 nm,过渡层厚度为200 nm,发射层厚度为728 nm时,阴极最为稳定。薄膜热应力测试结果与模拟结果基本一致,证实了引入过渡层和电阻层对于减小阴极热应力的可行性。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2018年02期）
王小菊,敦涛,马祥云,徐如祥,祁康成[5]（2018）在《基于ANSYS的场发射阵列阴极焊接应力研究》一文中研究指出该文基于ANSYS平台模拟了场发射阵列阴极与钼电极钎焊工艺参数对钎焊层等效应力的影响,并根据仿真结果进行了实验验证。仿真结果表明,当钎焊温度为850℃时,最大等效应力最小;当降温速率为23℃/min时,最大等效应力最大,之后随降温速度的增加而迅速减小;在降温过程中,高温区逐渐向硅基底扩展,温度沿焊缝方向呈对称分布,焊缝中心温度高,两边温度低。测试结果表明,钎焊接头组织致密,焊缝结合良好,没有裂纹和空洞等缺陷,且钎料对硅基底的影响很小。这是一种可行的、低成本的实现硅基场发射阵列阴极焊接的有效方法。(本文来源于《电子科技大学学报》期刊2018年01期）
蒋申,郑意雄,吴宗阳,王艳,陈泽祥[6]（2016）在《碳纳米管场发射阵列行波管电子枪》一文中研究指出传统的热阴极因工作温度高、启动速度慢、热耗散大和实现精细结构困难等缺陷大大限制了行波管性能的提升,碳纳米管场致发射阴极(CNT FEA)正好能克服热阴极的上述缺陷而被认为是行波管的一个理想阴极。为了提高CNT FEA的发射性能和稳定性,设计了一种碳纳米管/石墨烯复合结构的场致发射阴极阵列,以获得低界面电阻和牢固粘附性。首先采用微波等离子CVD在硅基底上大面积生长石墨烯,进而在石墨烯上采用光刻技术制备催化剂阵列,最后再次采用微波等离子体CVD定向制备碳纳米管微束阵列。测试结果表明,该碳纳米管/石墨烯复合结构阴极阵列的最大电流密度达到4A/cm~2,并具有优异的发射稳定性。另一方面,平面型电子枪的会聚也是需要解决的一个设计难题。根据行波管的具体要求,设计出了采用碳纳米管场致发射阴极阵列为平面型阴极的、高透过率的、较高压缩比的双透镜电子枪。仿真结果表明电子束在获得较高的压缩比同时,具有较好的层流特性。(本文来源于《2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）》期刊2016-08-23）
马祥云[7]（2016）在《Spindt型场发射阵列阴极的焊接技术研究》一文中研究指出Spindt型阴极是十分理想的电子源,它所制造的真空微电子器件兼有固体器件和电真空器件的特点,是一种工作在场致发射下的冷阴极,可实现瞬时启动,其具有抗辐射、大功率、体积小和集成化等优点。但该阴极不能直接应用于实际中,由于阴极本身很脆,遭到外界摩擦膨胀后容易破坏,并且无法通电。因此,需要在硅片焊接钼片,钼具有热膨胀系数低,热传导率高,电阻率低,耐高温,化学性质稳定等优点。其一方面可起到保护硅片的作用,便于阴极的固定;另一方面阴极需要外部电路供电,以实现阴极发射电子的功能。由于焊料易使硅片撕裂,所以采用在硅片上镀一层钼保护层,起到阻隔钎料的作用。利用仿真软件模拟分析与试验相结合的方法,研究钎焊工艺参数降温速度、钎焊温度、施加压力、钎料层厚度和钼层厚度对钎焊的影响,利用金相显微镜、扫描电子显微镜和能谱分析仪对接头进行检测。最后还对部分式样进行了热疲劳试验。本文研究的主要内容和结论如下:(1)利用ANSYS软件模拟仿真钎焊,研究降温速度、钎焊温度、施加压力和钎料层厚度对钎焊的影响。由模拟分析得:最大等效应力先随着降温速度的增大而增大,当达到某一值时,其最大等效应力随之减低,当降温速度超过25℃/min时,其最大等效应力水平很低;随着钎焊温度的升高,其最大等效应力随之减小,当达到850℃附近时,钎焊最大等效应力又随着钎焊温度的升高而增大;在焊接件上施加压力时其最大等效应力值最小,随着施加压力的增大,其应力也随之变大;随着钎料厚度的增大,其最大等效应力也随着增大。(2)显微结构分析表明,在硅上镀一层钼,可以有效的改善接头的质量。母材、镀层和钎料均会发生一定程度的扩散,当钎料扩散到镀层时,结合良好;当钎料扩散至母材硅时,结合很差。所以希望在保证镀钼层结合良好的情况下,尽可能的增加镀层钼的厚度。(3)对钎焊接头的热疲劳试验表明:在0到400的温度范围内施加热循环,循环次数为20次后,由扫描电子显微镜可以看出,镀层与基体和焊缝结合良好。通过软件仿真与实验验证,钎焊接头检测结果与仿真模拟结果吻合。证明了本方案的可行性,促进了有限元法在钎焊中的应用,为硅钎焊提供了技术指导,扩大了硅材料在工程中的应用。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01）
罗昶[8]（2015）在《复合尖锥场发射阵列研究》一文中研究指出Spindt型场发射阵列具有可在室温下工作、启动速度快、稳定性强、低功耗和发射电流密度高等优点,在平板显示器、行波管和传感器等许多领域都有着重要地位,一直是国内外研究的热点。目前常见的Spindt型尖锥场发射材料有钼(Mo)和硅(Si)等,但这些材料都存在逸出功较高及易损坏等问题。六硼化镧(LaB6)具有低逸出功、耐高温与性质稳定等特点,是一种优良的场发射材料,但与硅衬底的附着力不足。另外,由于镀膜存在不均匀性,阵列中尖锥的形状各不相同,场发射电流可能存在很大差异,部分尖锥的发射电流过大时容易产生打火现象,这将损毁尖锥并造成栅阴的短路,甚至导致阵列失效。论文的主要研究内容包括:1、在传统Spindt型场发射阵列的基础上,结合前人的工作,设计出一种复合尖锥结构,先沉积Mo过渡台阶,再在台阶上制备LaB6尖端,将两种材料的特性结合起来,降低逸出功的同时增大了尖锥的附着力。另外在尖锥底部加入了一层硅电阻层,电阻层起到分压作用,可以使不同尖锥的电流发射更加均匀,减少异常发射和打火现象,还能起到过流保护的作用,提高场发射阵列的工作稳定性。2、通过氧化、光刻和离子刻蚀等方法,在单晶硅基片上制作出直径和高度各1μm、间距5μm、总面积1×1mm2的栅孔阵列;再采用蒸发镀膜技术,依次沉积硅电阻层、铝牺牲层、Mo过渡台阶和LaB6尖端;使用稀磷酸水浴法将牺牲层剥离后,即得到复合尖锥场发射阵列。3、在场发射阵列的制备过程中仍存在一些问题,如栅极和薄膜的开裂、尖锥的脱落、材料氧化和表面毛刺等,本文针对这些现象进行了一系列后处理,包括退火、烧氢和老炼工艺等,结果表明这些工艺能够解决相应问题,增强了阵列的场发射性能。4、搭建电路,设计基片支架,对所得阵列进行了场发射性能测试和稳定性测试,在180V的栅极电压下,器件的最高发射电流超过8mA,电流密度达0.8A/cm2,发射也较为稳定,论证了本课题工艺的可行性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-12）
裴文俊[9]（2010）在《复合型硅基场发射阵列阴极研究》一文中研究指出场发射阵列阴极作为一种新型电子源,具有体积小、功耗低、响应速度快、抗辐射、工作温度范围宽等优点,在众多领域有着重要的应用前景。但是目前,阴极的发射电流密度低和发射稳定性差,限制了其在实际器件中的应用。本文在传统微尖FEA结构基础上,采用新型的发射材料和独特的工艺,对复合型硅基场发射阵列阴极进行了制备和研究:选用附着力好、熔点高的多晶硅材料作为高阻尖锥基进行沉积;选用逸出功低、熔点高、电导率高、耐离子轰击、化学性质稳定的六硼化镧作为发射尖锥材料进行尖锥覆膜,以提高阴极的发射电流密度和发射稳定性。本文工作主要有:复合型硅基场发射阵列阴极的工艺研究、动态测试和结果分析。论文详细研究了阴极阵列的制备工艺:在n型硅衬底上,用硅热氧化工艺制作800 nm的绝缘层;采用磁控溅射法沉积200 nm的Ti-W栅极;使用半导体光刻工艺制作间距6μm,孔径1μm的空腔阵列,并对腔腹进行化学刻蚀;采用真空热蒸发法蒸镀Al牺牲层,电子束蒸发法沉积多晶硅尖锥基。通过对牺牲层的清洗和LaB6发射材料的电子束蒸发覆膜,最终制备出发射体形貌优良的复合型硅基场发射阵列。对复合型硅基场发射阵列进行了动态测试。测试过程中,阴极和栅极短路严重,是下一步研究的重点。最后对影响发射电流密度和发射稳定性的因素进行了分析,主要包括尖锥蒸镀不完全、尖锥的断裂与脱落、阴极的氧化、栅极的开裂与脱落、阴栅短路、尖锥微凸与毛刺,并提出了改进意见。(本文来源于《电子科技大学》期刊2010-04-01）
裴文俊,林祖伦,祁康成,王小菊[10]（2009）在《场发射阵列硅基底类型对去铝牺牲层工艺的影响》一文中研究指出研究了Spindt场发射阵列铝牺牲层工艺中不同硅基底类型对尖锥的影响,结果表明,在有栅极(Ti-W)和无栅极情况下,p-Si基底的场发射尖锥阵列都会被腐蚀破坏,而n-Si衬底的尖锥形貌完好。这是由于基底材料与尖锥材料之间形成的接触电位差,使高逸出功的p-Si基底与Mo尖锥形成Mo为阳极、p-Si为阴极而导致Mo尖锥被腐蚀;低逸出功n-Si基底则避免了这种现象的发生。(本文来源于《电子器件》期刊2009年06期）
场发射阵列论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
场发射阵列阴极具备工作温度范围宽、响应快、功耗低和电流抽取密度大等优点,在显示器和微波器件等诸多领域有着广阔的应用前景,一直是国内外研究的热点。由于制备工艺的限制,每一个发射尖锥的曲率半径和高度很难完全一致。不同形貌的尖锥在发射性能上存在较大差异,在阴极工作时,部分尖锥的发射能力强,容易造成发射过载,使得尖锥损毁,导致整个场发射阵列被破坏,严重限制了场发射阵列阴极的应用。为提高场发射阵列阴极的稳定性,本文做了如下工作:1、利用电阻分压特性,进行了电阻稳流层结构设计。计算出稳流层的大致厚度与电阻率需求,采用非晶硅薄膜作为稳流层。2、通过COMSOL模拟了带稳流层结构阴极的热应力分布,获得稳流层厚度与尖锥热应力分布关系及最佳稳流层厚度参数。3、研究了不同制备参数和后处理参数对稳流层电学性能的影响。采用电子束蒸发法制备非晶硅薄膜,研究了不同蒸发功率和基底温度对非晶硅稳流层电阻率的影响;研究了不同退火温度和退火时间对非晶硅稳流层电阻率的影响。并结合软件模拟结果,得出最佳制备参数。4、研究了Spindt型场发射阵列阴极的制备工艺。利用电子束蒸发法制备带稳流层结构的Spindt型阴极,研究了其中关键的制备工艺及不同制备参数对尖锥形貌的影响。最终制备出形貌性能俱佳的Spindt型阵列阴极。5、进行了场发射阵列阴极的性能测试。设计、搭建测试电路,并对制备出的场发射阵列阴极进行发射性能测试和稳流效果分析。带稳流层结构阴极的开启电压为112V,阈值电压为148V,连续工作160h后,阴极的发射电流有所下降,但依然能正常工作。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
场发射阵列论文参考文献
[1].王小菊,邓江,祁康成,曹贵川,林祖伦.Spindt型复合尖锥场发射阵列阴极的制备与性能研究[C].中国电子学会真空电子学分会第二十一届学术年会论文集.2018
[2].郑磊.尖锥场发射阵列阴极的稳流技术研究[D].电子科技大学.2018
[3].林墨丹.单晶六硼化镧场发射阵列阴极技术研究[D].电子科技大学.2018
[4].邓江,葛延槟,虞游,王小菊.LaB_6复合型场发射阵列阴极的结构设计（英文）[J].电子科技大学学报.2018
[5].王小菊,敦涛,马祥云,徐如祥,祁康成.基于ANSYS的场发射阵列阴极焊接应力研究[J].电子科技大学学报.2018
[6].蒋申,郑意雄,吴宗阳,王艳,陈泽祥.碳纳米管场发射阵列行波管电子枪[C].2016真空电子学分会第二十届学术年会论文集（下）.2016
[7].马祥云.Spindt型场发射阵列阴极的焊接技术研究[D].电子科技大学.2016
[8].罗昶.复合尖锥场发射阵列研究[D].电子科技大学.2015
[9].裴文俊.复合型硅基场发射阵列阴极研究[D].电子科技大学.2010
[10].裴文俊,林祖伦,祁康成,王小菊.场发射阵列硅基底类型对去铝牺牲层工艺的影响[J].电子器件.2009
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