一种ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜及其制备方法
专利汇可以提供一种ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种ZnO/PdO复合表面传导 电子 发射膜及其制备方法，发射膜包括PdO膜层，PdO膜层上设置有ZnO籽晶层，ZnO籽晶层上生长有方向能够调控的ZnO 纳米线 层，ZnO纳米线层经过电形成过程能够产生具有许多发射尖端的纳米裂缝，使纳米裂缝处的 电场 增强。制备方法包括以下步骤：1)通过射频反应磁控 溅射法 在经过 抛光 处理的Si基片上沉积PdO膜层；2)通过射频反应 磁控溅射 法在沉积有PdO膜层的Si基片上沉积ZnO籽晶层；3)通过低温 水 浴法在ZnO籽晶层上按照电子发射方向生长ZnO纳米线。本发明能够有效提高发射效率，提升器件的显示 质量 及寿命，降低功耗和成本。，下面是一种ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜，其特征在于：包括PdO膜层，PdO膜层上设置有ZnO籽晶层，ZnO籽晶层上生长有方向能够调控的ZnO纳米线层，ZnO纳米线层经过电形成过程能够产生具有许多发射尖端的纳米裂缝，使纳米裂缝处的电场增强；
所述纳米裂缝的形成过程为：采用ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜的SED测试器件包括有若干SCE单元，SCE单元由器件电极和ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜构成，器件电极材质为金属Ni-Cu-Ni复合薄膜；电形成过程如下：
将SED测试器件放入真空度高于6*10-6的真空室内，在电极两端施加幅值渐增的三角脉冲电压，使得器件电流If逐渐减小至零，此时电子发射膜内部形成纳米裂缝。
2.一种如权利要求1所述ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过射频反应磁控溅射法在经过抛光处理的Si基片上沉积PdO膜层；
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溅射温度为25℃，本底真空低于5×10 Pa，将纯度均为99.99％的氩气与氧气制成混合气体与纯度为99.99％的金属Pd靶反应溅射，混合气体中的氧气所占比例为25％～75％，溅射气压为0.3Pa～0.5Pa，Pd靶的溅射功率为80～100W，沉积时间为40s～100s；
2)通过射频反应磁控溅射法在沉积有PdO膜层的Si基片上沉积ZnO籽晶层；
溅射温度为25℃，本底真空低于5×10-4Pa，将纯度均为99.99％的氩气与氧气制成混合气体与纯度为99.99％的金属Zn靶反应溅射，混合气体中氧气所占的比例为25％～75％，溅射气压为0.3Pa～0.5Pa，Zn靶溅射功率为120～180W，沉积时间为100s～1000s；
3)通过低温水浴法在ZnO籽晶层上按照电子发射方向生长ZnO纳米线。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：射频反应磁控溅射法采用的仪器为ULVAC制造的ACS-4000-C4型多功能磁控溅射仪。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将经过步骤2)得到的基片放入生长液中再进行低温水浴加热生长ZnO纳米线，所述的生长液为5mM分析纯的乙酸锌溶液与5mM分析纯的六次甲基四胺溶液组成的混合溶液。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中的水浴温度为60℃～100℃。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中的水浴时间为3000s～
8000s。
一种ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜及其制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
100W，预溅射时间为15min，沉积时间为60s。之后利用日本真空(ULVAC)的ACS-4000-C4型多-4
功能磁控溅射仪沉积ZnO籽晶层，靶材为Zn靶。溅射本底真空度为1.2×10 Pa，溅射过程中的工作气体为Ar和O2混合气体，纯度均为99.999％，通入的气体流量比为Ar：O2＝4：1，工作气压为0.31Pa；Zn靶溅射功率为射频150W，预溅射时间为15min，沉积时间分别为180s。最后将沉积了ZnO籽晶层的基片放入装生长液(生长液为5mM的乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)(分析纯)和5mM的六次甲基四胺(C6H12N4)(分析纯)的混合溶液)的烧杯中，然后对烧杯水浴加热，水浴温度为80℃，水浴时间为5400s，以此获得ZnO纳米线层。所得PdO膜层的厚度为6nm，ZnO籽晶层的厚度为27nm，ZnO纳米线层的厚度为120nm。采用ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜的SED测试器件包括若干SCE单元1。SCE单元1由器件电极2(其材质为金属Ni-Cu-Ni复合薄膜)和ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜3构成，其中，ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜3的各层构成及厚度如上所述。电形成的流程如下：将SED器件样品放入真空度高于6*10-6的真空室内，在电极两端施加幅值渐增的三角脉冲电压，使得器件电流If逐渐减小至零，此时电子发射膜内部形成纳米裂缝。当SED器件纳米裂缝形成后，在真空测试系统中进行电子发射特性的测试。
100W，预溅射时间为15min，沉积时间为60s。之后利用日本真空(ULVAC)的ACS-4000-C4型多功能磁控溅射仪沉积ZnO籽晶层，靶材为Zn靶。溅射本底真空度为1.1×10-4Pa，溅射过程中的工作气体为Ar和O2混合气体，纯度均为99.999％，通入的气体流量比为Ar：O2＝4：1，工作气压为0.3Pa；Zn靶溅射功率为射频150W，预溅射时间为15min，沉积时间分别为600s。最后将沉积了ZnO籽晶层的基片放入装生长液(生长液为5mM的乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)(分析纯)和5mM的六次甲基四胺(C6H12N4)(分析纯)的混合溶液)的烧杯中，然后对烧杯水浴加热，水浴温度为80℃，水浴时间为7200s，以此获得ZnO纳米线层。所得PdO膜层的厚度为6nm，ZnO籽晶层的厚度为54nm，ZnO纳米线层的厚度为170nm。采用ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜的SED测试器件包括若干SCE单元1。SCE单元1由器件电极2(其材质为金属Ni-Cu-Ni复合薄膜)和ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜3构成，其中，ZnO/PdO复合表面传导电子发射膜3的各层构成及厚度如上所述。电形成的流程如下：将SED器件样品放入真空度高于6*10-6的真空室内，在电极两端施加幅值渐增的三角脉冲电压，使得器件电流If逐渐减小至零，此时电子发射膜内部形成纳米裂缝。当SED器件纳米裂缝形成后，在真空测试系统中进行电子发射特性的测试。
实施例1 81nm纳米线厚度 9nm 0.35 17.5V
实施例2 120nm纳米线厚度 27nm 0.65 17.5V
实施例3 170nm纳米线厚度 54nm 1.125 17.5V
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