电子器件
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전자기건
JOURNAL OF ELECTRON DEVICES
2008年
1期
242-245
,共4页
王莉莉%陈奕卫%陈婷%冯涛%孙卓%阙文修%张哲娟%林丽锋
王莉莉%陳奕衛%陳婷%馮濤%孫卓%闕文脩%張哲娟%林麗鋒
왕리리%진혁위%진정%풍도%손탁%궐문수%장철연%림려봉
碳纳米管%场发射%铜%阻挡层
碳納米管%場髮射%銅%阻擋層
탄납미관%장발사%동%조당층
Carbon nanotubes (CNTs)%Field emission%copper%diffusion barrier
碳纳米管的生长通常使用Fe,Co,Ni作为催化剂,除此以外的一些过渡元素也能催化裂解生长碳管.其中用铜制备的碳管阈值电场低、发射电流密度大、发射均匀性好等等良好的场发射特性.铜与硅、或金属之间具有很强的的扩散特性,而碳管应用于场发射显示器必然使用玻璃、硅片作为衬底,所以需要一层缓冲层阻挡催化剂铜扩散入衬底.本文使用磁控溅射制备铜薄膜作为催化剂,化学气相沉积方法裂解乙炔生长碳管薄膜形成场发射阴极.并试验 W,Ni,Cr 和 Ti 作为铜薄膜的缓冲层,结果表明不同的金属阻挡特性不同,生长后碳管的形貌和特性都有差异.结果表明 Ti 和 W 能很好地阻挡铜的扩散,从而使铜催化裂解出附着性好、分布均匀、密度适中、场发射特性良好的碳管薄膜.对于 Ni 和 Cr 金属,由于生长的碳管与衬底结合差或者场发射能力差而不适合作铜的缓冲层.
碳納米管的生長通常使用Fe,Co,Ni作為催化劑,除此以外的一些過渡元素也能催化裂解生長碳管.其中用銅製備的碳管閾值電場低、髮射電流密度大、髮射均勻性好等等良好的場髮射特性.銅與硅、或金屬之間具有很彊的的擴散特性,而碳管應用于場髮射顯示器必然使用玻璃、硅片作為襯底,所以需要一層緩遲層阻擋催化劑銅擴散入襯底.本文使用磁控濺射製備銅薄膜作為催化劑,化學氣相沉積方法裂解乙炔生長碳管薄膜形成場髮射陰極.併試驗 W,Ni,Cr 和 Ti 作為銅薄膜的緩遲層,結果錶明不同的金屬阻擋特性不同,生長後碳管的形貌和特性都有差異.結果錶明 Ti 和 W 能很好地阻擋銅的擴散,從而使銅催化裂解齣附著性好、分佈均勻、密度適中、場髮射特性良好的碳管薄膜.對于 Ni 和 Cr 金屬,由于生長的碳管與襯底結閤差或者場髮射能力差而不適閤作銅的緩遲層.
탄납미관적생장통상사용Fe,Co,Ni작위최화제,제차이외적일사과도원소야능최화렬해생장탄관.기중용동제비적탄관역치전장저、발사전류밀도대、발사균균성호등등량호적장발사특성.동여규、혹금속지간구유흔강적적확산특성,이탄관응용우장발사현시기필연사용파리、규편작위츤저,소이수요일층완충층조당최화제동확산입츤저.본문사용자공천사제비동박막작위최화제,화학기상침적방법렬해을결생장탄관박막형성장발사음겁.병시험 W,Ni,Cr 화 Ti 작위동박막적완충층,결과표명불동적금속조당특성불동,생장후탄관적형모화특성도유차이.결과표명 Ti 화 W 능흔호지조당동적확산,종이사동최화렬해출부착성호、분포균균、밀도괄중、장발사특성량호적탄관박막.대우 Ni 화 Cr 금속,유우생장적탄관여츤저결합차혹자장발사능력차이불괄합작동적완충층.
Copper is a good catalyst besides Fe, Co, Ni for carbon nanotubes (CNTs) growth in field emis-sion display application, because the emission properties of as-grown CNTs on glass substrate afford low threshold field, high current density, and uniformity. Growing carbon nanotubes on glass substrate sur-face requires the formation of high-density catalyst nanoparticles. This, in turn, requires the minimum dif-fusion of catalyst into the substrate at the growth temperature for carbon nanotubes. Four metals (W, Ni,Cr and Ti) as the diffusion barrier have been optimized and examined for growing carbon nanotubes on glass substrate. The bilayer films were annealed at 550℃ in hydrogen gas for few minutes to form nanop-articles to grow CNTs under the atmosphere of C2H2/H2 by chemical vapor deposition (CVD) method.With an optimized barrier layer (Ti, or W), carbon nanotubes with excellent adhesion to the substrate and good field emission properties have also been achieved.