負性電子親和力窒化炭素材料からのフィールドエミッション

负电子亲和势氮化碳材料的场发射

• 批准号: 12875122
• 负责人: 齋藤 秀俊
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875122/
• 关键词: 電界放出; アモルファス炭素; ウイスカー; ZnO; 窒化炭素; CVD; SEM; 蛍光体

大気開放型化学気相析出(CVD)法において、原料にZn(C_5H_7O_2)_2とAl(C_5H_7O_2)_3を用いて、Si単結晶など平坦な基板上にAl:ZnO結晶を成長させると、基板から垂直に成長した導電性ウイスカーとなる。本研究では、先端がきわめて鋭利なミクロ構造体Al:ZnOウイスカー群を導電性基板上に合成し、さらに低電子親和力をもつアモルファス炭素系膜をコーティングした。このようにして得られた素子から電界放出(フィールドエミッション)を得た。その結果,以下に示すことがわかった。1)電界放出素子の電子放出能はウイスカーの先端形状に大きく依存した。アモルファス炭素系膜が厚くウイスカーを埋めて平坦な場合には、電子放出能は小さかったが、膜が薄くウイスカーの形状が保たれていると、電子放出能は大きく向上した。2)BrCN+Arを原料として作製されたα-CN_x:H膜をコーティングして作製された電界放出素子の電界放出特性は比較的良好で、しかも安定性がよかった。電流密度1μA/cm^2における閾値電界が1.5V/μmで、最大電流密度0.1mA/cm^2が得られた。電極間距離50μmで100V程度の印加電圧で1A/m^2の電流が得られる計算になり、現在実用化目標である電流密度0.1A/m^2を軽く超えている。また結果は大型ディスプレイ(42インチ相当)における消費電力が60W程度になることを示しており、現在のプラズマディスプレイの消費電力400Wより大きく消費電力を低減したディスプレイの製造も期待できる。なお、赤色蛍光体を実際に強力に発光させるのに成功した。導電性ウィスカーとアモルファス炭素系膜の組合せは,高効率な電界放出素子になり得ると結論する。

The large open chemical phase precipitation (CVD) method is used, and the raw materials are Zn(C_5H_7O_2)_2 and Al(C_5H_7O_2)_3をIt is used to grow Al:ZnO crystals on flat substrates using いて and Si monocrystals, and to conductive growth on vertical substrates. This study is based on the conductive base of the advanced がきわめて鋭利なミクロ structure Al:ZnO ウイスカーgroup On-board synthetic resin and low electron affinity carbon film are used.このようにして got られた元子から电界release(フィールドエミッション) をget た. The results are shown below. 1) The electron emission energy of the electric element is the tip shape of the electron emission, and the shape is large and dependent. The thickness of the carbon film is thin and flat, and the electron emission energy is small.ったが, film が thin く ウ イ ス カ ー の shape が た れ て い る と, electron emission energy は 大 き く UP し た. 2) BrCN+Arを raw material として produced されたα-CN_x: H film をコーティングしてThe electric discharge characteristics of the electric discharge element produced by the electric discharge element are relatively good, and the stability of the electric discharge element is good. The current density is 1μA/cm^2, the threshold value is 1.5V/μm, and the maximum current density is 0.1mA/cm^2. The distance between the electrodes is 50μm, and the current density of 1A/m^2 can be calculated based on the current density of 100V. The current practical target is a current density of 0.1A/m^2, and the current density is 0.1A/m^2.またRESULTSはLarge-scale ディスプレイ(42インチequivalent) におけるPower consumption が60W level になることを SHOW しており, nowのプラズマディスプレイのconsuming electricity 400Wより大きくconsuming electricity をlower reduction したディスプレイのManufacturing もLooking forward to できる.なお, red light body を実记にPowerful に発光させるのにsuccessした. The combination of the conductive carbon film and the high-efficiency electric field emission element is the result of the conclusion.