该课体主要研究聚酰亚胺等聚合物薄膜材料在激光感应下碳化相变过程;探索该碳化相变过程的最优化条件;利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射、X-射线光电子谱、Raman光谱等测试分析手段研究聚合物薄膜碳化相变后的微结构;并研究该相变薄膜的场致电子发射特性及发射机理;在此基础上制备出自支撑薄膜条状冷阴极。这一研究工作不仅具有学术价值,由于利用这一新方法制备的自支撑薄膜冷阴极具有可供任意剪贴而改变面积大小的特点,这在场发射平板显示领域有重要应用价值。
利用激光感应和电泳法在聚酰亚胺薄膜衬底上制备出了自支撑柔性薄膜冷阴极,对其场致电子发射性能进行了研究。利用扫描电镜和Raman光谱技术研究了薄膜表面的形貌及其微结构;利用激光感应聚酰亚胺薄膜实现了柔性条状冷阴极制备;采用电泳法在镀镍的聚酰亚胺薄膜表面实现了非晶碳包覆碳纳米管薄膜柔性冷阴极制备,场致电子发射特性测试结果显示,制备样品的阈值电场约为1.6V/μm,当电场为3.7 V/μm时的电流密度达1mA/cm2。 此外,还利用电泳法在铝箔表面实现了碳纳米管薄膜沉积,以该薄膜为冷阴极进行了场致电子发射特性实验,结果表明,该样品阈值电场仅为0.89 V/μm,当电场为3.3 V/μm时的电流密度高达4.4mA/cm2。在进一步提高其场发射的稳定性和均匀性基础上,有可能在显示技术领域得到应用。