[发明专利]3D石墨烯/一维纳米材料复合结构场发射阴极及制备法

摘要

本发明涉及纳米功能器件场发射技术领域，提供了一种3D石墨烯/一维纳米材料复合结构场发射阴极，包括金属泡沫骨架衬底、石墨烯层以及一维纳米材料层；石墨烯层位于金属泡沫和一维纳米材料层之间，石墨烯层既作为电子传输层又与一维纳米材料层共同作为发射层；还提供了一种上述发射阴极的制备方法。本发明的有益效果为：用金属泡沫作为骨架实现了石墨烯和一维纳米材料的复合结构场发射阴极的制备，具有大量场发射点；石墨烯既作为电子传输层又作为发射层，充分利用了石墨烯的优异性能；制备工艺简单，可实现快速、均匀和大面积3D空间型场发射阴极的制备，而且场发射阴极具有低开启电场、高发射电流密度和发射电流稳定性，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种3D石墨烯/一维纳米材料复合结构场发射阴极，其特征在于，所述发射阴极包括金属泡沫骨架衬底、石墨烯层以及一维纳米材料层；所述石墨烯层的引入位置为金属泡沫和一维纳米材料层之间，在金属泡沫骨架上生长石墨烯层，在石墨烯层上沉积一维纳米材料晶种层，在一维纳米材料晶种层上生长一维纳米材料；石墨烯层既作为电子传输层又与一维纳米材料层共同作为发射层；所述一维纳米材料为ZnO、ZnS、ZnSe、SiC、CuO、MoO2或AlN；所述石墨烯层的层数为1‑4层，总厚度小于1nm。