鞍型栅极结构纳米线冷阴极场发射显示器的研制

摘要

场发射显示器具有低功耗、高亮度、响应速度快和工作温度范围宽等优点。而采用准一维纳米材料冷阴极是实现低成本大面积可控制场发射显示器的一个新途径。本文简要介绍了场发射显示器的工作原理及其器件结构，综述了场发射显示器的研究现状，并重点介绍了鞍型栅极结构场发射显示器的结构设计及器件结构的湿法制作工艺研究结果。最后，分别介绍了集成CuO纳米线和ZnO纳米线冷阴极的鞍型栅极场发射显示器的特性研究结果。 1．针对低温热氧化生长准一维纳米冷阴极材料的特点，提出了一种结合平面栅极和背栅极的鞍型栅极结构场发射显示器。该结构可以方便地将各种低温定域生长的准一维纳米冷阴极材料集成于器件结构中。在该器件的模拟结果中可以发现，相比背栅极结构，鞍型栅极结构可以有效地提高栅极在阴极上产生的电场，从而降低栅极驱动电压。 2．建立了一套湿法制作鞍型栅极结构的工艺。该工艺适合于大面积器件制作。在大面积绝缘层刻蚀方面，针对SiO2/SixNy的双层绝缘层，本论文提出采用绝缘层剥离工艺，而对于Al2O3的单层绝缘层，采用了湿法腐蚀工艺。在纳米线阴极生长方面，采用了热氧化实现了CuO纳米线和ZnO纳米线在器件中大面积定域生长。 3．分别采用CuO纳米线或ZnO纳米线冷阴极研制出全封装鞍型栅极场发射显示器原型器件，并实现动态显示。发展一种针对该器件的老化方法，实现了器件的稳定工作。对器件特性研究表明，鞍型栅极结构CuO纳米线FED器件直流测试的器件开启电压为120 V左右，驱动电压为60 V；最小视频驱动工作电压为150V左右。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 导论

引言

1.1研究背景

1.2本论文研究的主要目的和工作

第2章 鞍型栅极结构场发射显示器件的制作

2.1鞍型栅极场发射显示器件结构设计及模拟

2.2鞍型栅极场发射显示器件的制作工艺原理

2.3小结

第3章 鞍型栅极结构场发射显示器件的特性研究

3.1 1英寸16×16 FED器件的微结构及测试分析

3.2 1英寸32×32 FED器件的微结构及测试分析

3.3存在问题

3.4 小结

第4章 全封装器件的制作及性能研究

4.1 3.5英寸120×3×68彩色FED器件的封装工艺

4.2 3.5英寸120×3×68彩色FED器件的微结构及测试分析

4.3存在问题

4.4 小结

第5章 结论与建议

参考文献

附录

致谢