[發明專利]場發射電子源的制備方法

有效

• 申請號: 200810066127.8
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101540253A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 魏洋;劉亮;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種場發射電子源的制備方法，包括以下步驟：

提供一碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜中的碳納米管沿同一方向延伸排列；

提供一第一電極和一第二電極，將碳納米管薄膜的兩端分別固定于第一電極和第二電極上，該碳納米管薄膜中的碳納米管從第一電極向第二電極延伸；

使用有機溶劑處理該碳納米管薄膜，形成多個碳納米管線，該碳納米管線的兩端分別固定于第一電極和第二電極上；

將該碳納米管線通電流加熱熔斷，形成多個碳納米管針尖于第一電極或第二電極上；

提供一導電基體，將一碳納米管針尖轉移設置于該導電基體上，形成一場發射電子源。

2.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，上述碳納米管薄膜的制備方法包括以下步驟：

提供一碳納米管陣列；

從上述碳納米管陣列中選定一定寬度的碳納米管片斷；以及

以一定速度沿垂直于碳納米管陣列生長方向拉伸該碳納米管片斷，以形成一連續的碳納米管薄膜。

3.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的有機溶劑為乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿。

4.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的使用有機溶劑處理碳納米管薄膜的方法為：通過試管將有機溶劑滴落在碳納米管薄膜表面浸潤整個碳納米管薄膜或將第一電極、第二電極和碳納米管薄膜浸入盛有有機溶劑的容器中。

5.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述第一電極和第二電極材料為銅、鎢、金、鉬、鉑或ITO玻璃。

6.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述第一電極和第二電極之間的距離為50微米-2毫米。

7.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的將該碳納米管線通電流加熱熔斷的過程具體包括以下步驟：

將碳納米管薄膜連同第一電極和第二電極設置于一充滿惰性氣體的反應室內或者真空度低于1×10^-1帕的反應室內；以及

在第一電極和第二電極兩端施加一電壓，將碳納米管線加熱至2000K至2400K，保溫小于1小時的時間，熔斷碳納米管線。

8.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的將碳納米管針尖轉移設置于該導電基體上的方法具體包括以下步驟：

固定導電基體于一三維移動機構上；

移動導電基體，使導電基體與固定在第一電極或第二電極的一個碳納米管針尖接觸，并將碳納米管針尖壓彎；以及

施加5毫安-30毫安的電流于導電基體和第一電極或第二電極之間，使碳納米管針尖熔斷，熔斷的碳納米管針尖固定于導電基體上形成場發射電子源。

9.如權利要求1所述的場發射電子源的制備方法，其特征在于，進一步通過導電膠固定碳納米管針尖和導電基體，其包括以下步驟：

提供一支撐體，涂敷一定厚度的導電膠于該支撐體的一端；

將支撐體的未涂敷有導電膠的另一端固定于一三維移動機構上；

控制三維移動機構，使支撐體與場發射電子源相接觸，涂敷部分導電膠于碳納米管針尖與導電基體相接觸的部位；

在80-120℃的溫度下烘干粘附有導電膠的場發射電子源，并在350-500℃溫度下燒結場發射電子源20分鐘-1小時。