石墨烯在表面傳導場發射(SCFE)陰極上的應用研究

鄭林虎 朱卓婭 雷 威 馮 歡 胡 政

(東南大學電子科學與工程學院顯示中心 南京)

　　石墨烯是由碳原子六角結構(蜂窩狀)緊密排列構成的二維單層石墨，具備優良電學性能，導熱性能，還具有極高的機械強度和穩定性以及優異的量子隧道效應，半整數量子霍爾效應等。同碳納米管的發現一樣，石墨烯一經發現便引起科研工作者的極大興趣和廣泛關注。大量的研究都集中在石墨烯的制備和潛在應用上，石墨烯在場發射領域的應用更是尤為的熱烈和廣泛。

　　本文中我們研究了CNTs/Graphene 的場發射特性，將石墨烯應用于一種表面傳導型FE 中，研究了Graphene 提高器件發射特性的機制，石墨烯對器件發射效率的影響等。

　　實驗結果表明，Graphene 在橫向場下的場發射特性要比CNTs 好，場增強因子更大，相同電壓的發射電流明顯要大。Graphene 應用于表面傳導場發射(SCFE)，相同柵極測試電壓，覆蓋有石墨烯的試驗片，低電壓區(220～260V)，陽極發射電流要小;高電壓區(260～350V)，陽極發射電流要大。并且在較低柵極電壓下，石墨烯還起到抑制二極發射的作用。發射圖片表明，加入Graphene 的試驗片，發射均勻性要好很多。