丁沭沂,雷　威

(1.南京师范大学泰州学院信息工程学院,江苏 泰州 225300;2.东南大学电子科学与工程学院,江苏省信息显示工程技术研究中心,南京 210096)



基于SOI场效应管控制的背栅极碳纳米管场发射结构研究*

丁沭沂1,2*,雷威2

(1.南京师范大学泰州学院信息工程学院,江苏 泰州 225300;2.东南大学电子科学与工程学院,江苏省信息显示工程技术研究中心,南京 210096)

摘要:针对目前碳纳米管场发射电子源存在的问题,以提高碳纳米管场发射阵列的大电流发射能力、电流均匀性和稳定性以及电流调制灵敏度为目标,基于绝缘硅(SOI)技术,提出并制备出一种独立场效应管控制的碳纳米管场发射阵列三极结构,并通过理论分析和实验验证等手段,发现其具有良好的栅极调制效果、优良的发射均匀性和稳定性。

关键词:场效应管;碳纳米管阵列;场发射;栅极调控

以碳纳米管为代表的一维纳米材料,具有优秀的场发射性能,在平板显示、微波放大器、空间离子推进器、电子显微镜、电子束光刻和X射线源等器件中有很好的应用前景[1-3],但目前其大电流发射能力、电流均匀性和稳定性以及大电流的调制灵敏度等性能仍不能满足大功率器件的需求。

研究发现,当场发射阵列发射电流过大时,通常会发生发射体损毁和电流急剧跌落的现象,这严重制约了场发射电子源在大功率器件中的应用。虽然限制电流发射能力的原因有很多,但根据文献报道[4-5],关键因素大致有:(1)屏蔽效应、边沿场效应和发射体形貌差异引起的电流发射不均匀。……