[发明专利]电子发射器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子发射器件及其制备方法，尤其涉及一种基于碳纳米 管的电子发射器件及其制备方法。

背景技术

常见的电子发射器件一般为场发射电子器件和表面传导电子发射器件。 场发射电子器件和表面传导电子发射器件在低温或者室温下工作，与电真空 器件中的热发射电子器件相比具有能耗低、响应速度快以及低放气等优点， 因此用场发射电子器件或者表面传导电子发射器件有望替代电真空器件中 的热发射电子器件。大面积电子发射器件在平板显示器等装置中有着广阔的 应用前景，因此，制备大面积电子发射器件成为目前研究的一个热点。

请参阅图1，现有技术中的场发射电子器件300，包括一绝缘基底30，多 个电子发射单元36设置于该绝缘基底上，以及多个阴极电极34与多个栅极电 极32设置于该绝缘基底30上。其中，所述阴极电极34与栅极电极32之间由介 质绝缘层33隔离，以防止短路。每个电子发射单元36包括至少一阴极发射体 38，该阴极发射体38与所述阴极电极34电连接并与所述栅极电极32间隔设置。 所述阴极发射体38在所述栅极电极32正电位的作用下发射电子。该类电子发 射器件300的电子发射效率较高。但是，所述场发射电子器件300中栅极电极 32的位置通常高于阴极电极34的位置，阴极发射体38在栅极电极32的作用下 发射电子，因此需要阴极电极34与栅极电极32的距离很近。然而阴极电极34 和栅极电极32的间距不能精确控制，且所需的驱动电压较高，提高了驱动电 路的成本。

请参阅图2及图3，现有技术中的表面传导电子发射器件400，包括一绝缘 基底40，多个电子发射单元46设置于该绝缘基底40上，以及多个栅极电极42 与多个阴极电极44设置于该绝缘基底40上。其中，所述的多个栅极电极42与 多个阴极电极44分别平行且等间隔设置于绝缘基底40上，而且，栅极电极42 与阴极电极44垂直设置并在交叉处由介质绝缘层43隔离，以防止短路。每个 栅极电极42多个等间隔设置的延伸部421。每个电子发射单元46包括一电子发 射体48分别与所述阴极电极44和栅极电极42的延伸部电连接，该电子发射体 48包括一电子发射区(请参见，A 36-inch Surface-conduction Electron-emitter Display(SED)，T.Oguchi et al.，SID’05 Digest，V36，P1929-1931(2005))。该电 子发射区是由极小颗粒构成的薄膜。通过在所述电子发射区两端施加电压， 并且该电子发射区通常需要一些表面处理工艺使其激活，电子才能形成表面 传导电流，并在阳极电场的作用下发射电子。所述表面传导电子发射器件400 的结构简单。但是，由于电子发射区薄膜内的颗粒间距极小，使阳极电场不 易渗透至所述电子发射区内部，导致所述表面传导电子发射器件400的电子发 射效率低。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单，且电子发射效率高的大面积电 发射器件及其制备方法。

发明内容

一种电子发射器件，其包括：一绝缘基底；多个平行且等间隔排列的第 一电极与多个平行且等间隔排列的第二电极设置于绝缘基底上，每两个相邻 的第一电极与每两个相邻的第二电极形成一个网格；多个电子发射单元分别 对应设置于每个网格内，每个电子发射单元中设有至少一个电子发射体，该 电子发射体的两端分别与所述第一电极和第二电极电连接，所述电子发射体 具有一间隙，并在该间隙处形成两个尖端，每个尖端具有多个电子发射尖端。

一种电子发射器件的制备方法，其包括以下步骤：提供一绝缘基底；在 该绝缘基底上制备多个平行且等间隔排列的第一电极与第二电极，该第一电 极与第二电极交叉设置，且每两个相邻的第一电极与每两个相邻的第二电极 相互交叉形成一网格；制备多个电子发射体；将该多个电子发射体铺设于上 述设置有电极的绝缘基底上，该多个电子发射体沿从第二电极向第一电极延 伸的方向排列；断开所述电子发射体，使每个电子发射体形成一间隙，并在 该间隙处形成两个尖端，从而得到一电子发射器件。