[发明专利]电子发射器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子发射器件，尤其涉及一种基于碳纳米管的电子发射器件。

背景技术

常见的电子发射器件一般包括场发射电子器件和表面传导电子发射器件。场发射电子器件和表面传导电子发射器件在低温或者室温下工作，与电真空器件中的热发射电子器件相比具有能耗低、响应速度快以及低放气等优点，因此用场发射电子器件或者表面传导电子发射器件有望替代电真空器件中的热发射电子器件。大面积电子发射器件在平板显示器等装置中有着广阔的应用前景，因此，制备大面积电子发射器件成为目前研究的一个热点。

请参阅图1，现有技术中的场发射电子器件300，包括一绝缘基底30，多个电子发射单元36设置于该绝缘基底上，以及多个阴极电极34与多个栅极电极32设置于该绝缘基底30上。其中，所述阴极电极34与栅极电极32之间由介质绝缘层33隔离，以防止短路。每个电子发射单元36包括至少一阴极发射体38，该阴极发射体38与所述阴极电极34电连接并与所述栅极电极32间隔设置。所述阴极发射体38在所述栅极电极32正电位的作用下发射电子。该类电子发射器件300的电子发射效率较高。但是，所述场发射电子器件300中栅极电极32的位置通常高于阴极电极34的位置，阴极发射体38在栅极电极32的作用下发射电子，因此需要阴极电极34与栅极电极32的距离很近。然而阴极电极34和栅极电极32的间距不能精确控制，所需的驱动电压较高，提高了驱动电路的成本。

请参阅图2及图3，现有技术中的表面传导电子发射器件400，包括一绝缘基底40，多个电子发射单元46设置于该绝缘基底40上，以及多个栅极电极42与多个阴极电极44设置于该绝缘基底40上。其中，所述的多个栅极电极42与多个阴极电极44分别平行且等间隔设置于绝缘基底40上，而且，栅极电极42与阴极电极44垂直设置并在交叉处由介质绝缘层43隔离，以防止短路。每个栅极电极42包括多个等间隔设置的延伸部421。每个电子发射单元46包括一电子发射体48分别与所述阴极电极44和栅极电极42的延伸部421电连接，该电子发射体48包括一电子发射区(请参见，A 36-inch Surface-conductionElectron-emitter Display(SED)，T.Oguchi et a1.，SID’05 Digest，V36，P1929-1931(2005))。该电子发射区是由极小颗粒构成的薄膜。通过在所述电子发射区两端施加电压，并且该电子发射区通常需要一些表面处理工艺使其激活，电子才能形成表面传导电流，并在阳极电场的作用下发射电子。所述表面传导电子发射器件400的结构简单。但是，由于电子发射区薄膜内的颗粒间距极小，使阳极电场不易渗透至所述电子发射区内部，导致所述表面传导电子发射器件400的电子发射效率低。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单，且电子发射效率高且驱动电压较低的大面积电子发射器件。

发明内容

一种电子发射器件，其包括：一绝缘基底；多个平行且等间隔排列的第一电极与多个平行且等间隔排列的第二电极设置于绝缘基底上，每两个相邻的第一电极与每两个相邻的第二电极形成一个网格；以及多个电子发射单元分别对应设置于每个网格内；其中，每个电子发射单元中包括两个相对设置的电子发射体，该两个电子发射体分别与第一电极和第二电极电连接，每个电子发射体包括一碳纳米管阵列片断。

相较于现有技术，本技术方案实施例所提供的电子发射器件具有以下优点：其一，第一电极、第二电极和电子发射体共面设置，因此，该电子发射器件结构简单，适合做成大面积的电子发射器件；其二，所述的电子发射体的为一碳纳米管阵列片断，因此，场发射性能较好，在驱动电压一定的情况下可以获得较大的场发射电流。

附图说明

图1是现有技术中场发射电子器件的侧视结构示意图。

图2是现有技术中表面传导电子发射器件的侧视结构示意图。

图3是现有技术中表面传导电子发射器件的俯视结构示意图。

图4是本技术方案实施例的电子发射器件的侧视结构示意图。

图5是本技术方案实施例的电子发射器件的俯视结构示意图。

图6是本技术方案实施例的电子发射体的结构示意图。

图7是本技术方案实施例所提供的电子发射体的场发射尖端的扫描电镜照片。

图8是图7中场发射尖端局部放大的扫描电镜照片。

图9是本技术方案实施例所提供的电子发射体的场发射尖端的拉曼光谱图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本技术方案所提供的电子发射器件做详细的说明。