[發明專利]基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構及制造方法

有效

• 申請號: 201310107581.4
• 申請日: 2013-03-30
• 公開（公告）號: CN103198991A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 胡海龍;郭太良;張典;李福山;楊尊先;周雄圖;張永愛;葉蕓
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01J29/04
• 分類號: H01J29/04;H01J9/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：該場發射陰極結構包括：

基板；

底電極層，設置于所述基板上；以及

海膽型鎳粒子，設置于所述金屬底電極層上并作為模板；所述的模板表面覆蓋有納米材料。

2.根據權利要求1所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述的海膽型鎳粒子有內外兩層結構，外層為鎳納米錐，該鎳納米錐呈輻射狀分布在內層結構表面。

3.根據權利要求2所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述海膽型鎳粒子通過水熱法制備，其表面納米錐的數量和形貌能通過改變化學合成參數進行控制。

4.根據權利要求2所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述鎳粒子尺寸為0.3-15?μm，所述鎳納米錐的錐點間距為0.05-2?μm。

5.根據權利要求1所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述納米材料為原位熱氧化制備的氧化鎳納米薄膜。

6.根據權利要求1所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述納米材料為在鎳表面低溫生長的薄層石墨烯。

7.根據權利要求1所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述納米材料為低逸出功氧化物薄膜或納米結構。

8.根據權利要求1所述的基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構，其特征在于：所述納米材料為金屬納米顆粒。

9.一種基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）在基板上制備底電極層；

（2）采用水熱法制備鎳粒子；并采用印刷或噴涂工藝，將鎳粒子布放在所述底電極層上作為模板；

（3）將步驟（2）所制備的樣品在氧氣或大氣氛圍內加熱，升溫速率1-10℃/s，到250-350℃保持1-30?min，迅速冷卻至室溫，在所述模板表面氧化形成氧化鎳薄層作為電子發射材料。

10.一種基于海膽型鎳粒子模板的場發射陰極結構的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）在基板上制備底電極層；

（2）采用水熱法制備鎳粒子；并采用印刷或噴涂工藝，將鎳粒子布放在所述底電極層上作為模板；

（3）在模板表面通過蒸發鍍膜、濺射鍍膜、化學氣相沉積或者電化學沉積方法形成電子發射材料，該電子發射材料為納米材料。