节能、缺陷量化多壁碳纳米管场发射研究

本课题致力于研究节能和性能优异的碳纳米管场发射技术。采用电解溶液处理多壁碳纳米管薄膜新技术研制碳纳米管薄膜，阐明该技术对薄膜和基底的粘结度增强机制,通过有效降低薄膜和基底的接触电阻，为提高器件的节能水平、大幅降低器件产生的焦耳热、进而大幅提升薄膜工作稳定性奠定基础。用多种光谱方法揭示处理过程中碳纳米管缺陷的形成机制，研究适度的缺陷对碳纳米管薄膜的光电性能和场发射性能的提升，并探索其机制；通过电解溶液处理碳纳米管薄膜，研究溶液中电流强度等因素对碳纳米管缺陷形成的影响；定量研究缺陷比例，进而实现缺陷的可控处理。.意义在于：制备节能、经济实用、大尺寸、性能优良的碳纳米管薄膜，在不改变薄膜形貌结构和能够处理大面积薄膜的前提下，探索适用于大尺寸碳纳米管薄膜的处理新技术，为开发高性能的碳纳米管场发射器件提供技术支撑。

本课题研究节能和性能优异的碳纳米管场发射技术。采用电解溶液处理多壁碳纳米管薄膜新技术研制碳纳米管薄膜，通过该技术使得薄膜和基底的粘结度增强,有效降低薄膜和基底的接触电阻，提高器件的节能水平、大幅降低器件产生的焦耳热、进而为大幅提升薄膜工作稳定性奠定基础。利用多种光谱方法揭示处理过程中碳纳米管缺陷的形成机制，研究适度的缺陷对碳纳米管薄膜的光电性能和场发射性能的提升作用，并探索了其机制；通过电解溶液处理碳纳米管薄膜，研究溶液中电流强度等因素对碳纳米管缺陷形成的影响；定量研究缺陷比例，进而实现缺陷的可控处理。通过制备节能、经济实用、大尺寸、性能优良的碳纳米管薄膜，在不改变薄膜形貌结构和能够处理大面积薄膜的前提下，探索研究了适用于大尺寸碳纳米管薄膜的处理新技术，为开发高性能的碳纳米管场发射器件提供技术支撑。理论和实验上详细研究了碳纳米管薄膜制备技术和场发射性能；综合研究了毛刷和电解溶液联合处理碳纳米管薄膜，研究了场发射性能，得到很好的实验结果；研究了电解溶液处理碳纳米管薄膜在低温下的场发射性能，通过理论分析，完美地解释了实验现象；创新提出激光均匀处理碳纳米管薄膜新技术，并对场发射性能进行详细研究，取得比较均匀的处理结果；利用常压氮等离子处理丝网印刷碳纳米管薄膜和石墨烯薄膜，详细研究了场发射性能。.在本基金项目资助下，已正式发表SCI论文5篇，其中1区SCI1篇（Journal of Materials Chemistry，影响因子6.10），2区SCI1篇（Materials Letters,影响因子2.3)，EI论文7篇，目前在审4篇。申请发明专利3项。培养博士研究生1名（在读）；硕士研究生8名，其中毕业4名。