[发明专利]一种电子发射体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子发射体的制备方法，尤其涉及一种基于碳纳米管的电子发射体的制备方法。

背景技术

碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)是一种新型碳材料，由日本研究人员Iijima在1991年发现，请参见″Helical Microtubules of Graphitic Carbon″，S.Iijima，Nature，vol.354，p56(1991)。碳纳米管具有极优异的导电性能、良好的化学稳定性和大的长径比，且其具有几乎接近理论极限的尖端表面积(尖端表面积愈小，其局部电场愈集中)，因而碳纳米管在场发射真空电子源领域具有潜在的应用前景。目前的研究表明，碳纳米管是已知的最好的场发射材料之一，它的尖端尺寸只有几纳米至几十纳米，具有较低的开启电压，可传输极大的电流密度，并且电流稳定，使用寿命长，因而非常适合作为一种极佳的点电子源，应用在扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)、透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope)等设备做为电子发射体。

现有的电子发射体为一碳纳米管长线。该碳纳米管长线具有一第一端以及与第一端相对的第二端。在应用中，该碳纳米管长线的第一端与一导电基体电连接，该碳纳米管长线的第二端从导电基体向外延伸。所述碳纳米管长线的第二端用做电子发射端。然而，由于所述碳纳米管长线的制备方法为将一较长的碳纳米管线机械切割后获得，该种方法效率低且导致该电子发射体的电子发射端为平齐结构。因此，采用该种碳纳米管长线作为电子发射体时，所以其电子发射能力较差。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较佳发射能力的电子发射体的制备方法。

一种电子发射体的制备方法，其包括以下步骤：提供一线状支撑体；提供至少一碳纳米管膜或碳纳米管线，将所述碳纳米管膜或碳纳米管线缠绕在所述线状支撑体表面形成一碳纳米管层；移除所述线状支撑体，得到一由碳纳米管层围成的中空的碳纳米管预制体；以及将该碳纳米管预制体熔断，形成所述电子发射体。

一种电子发射体的制备方法，其包括以下步骤：提供一导电线状结构，和至少一碳纳米管膜或至少一碳纳米管线；将所述至少一碳纳米管膜或至少一碳纳米管线缠绕在所述导电线状结构表面形成一预制碳纳米管复合线状结构；熔断所述预制碳纳米管复合线状结构得到电子发射体。

与现有技术相比，本发明提供的电子发射体的制备方法具有以下优点：其一，该种电子发射体的制备方法简单，可以提高电子发射体的制备效率；其二，通过熔断的方法使碳纳米管预制体熔断后得到的碳纳米管管状结构的一端形成有多个电子发射尖端，进而使该碳纳米管管状结构具有较好的电子发射性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的电子发射体的结构示意图。

图2是本发明第一实施例提供的电子发射体的扫描电镜照片。

图3是本发明第一实施例提供的电子发射体的剖视图。

图4是本发明第一实施例提供的电子发射体的电子发射部的扫描电镜照片。

图5是本发明第一实施例提供的电子发射体的开口的扫描电镜照片。

图6是本发明第一实施例提供的电子发射体的场发射尖端的透射电镜照片。

图7是本发明第一实施例提供的碳纳米管预制体的扫描电镜照片。

图8是本发明第二实施例提供的电子发射体的剖视图。

图9是采用上述实施例电子发射体的电子发射元件的结构示意图。

主要元件符号说明

10、20、32    电子发射体

30            电子发射元件

34            导电基体

102           碳纳米管管状结构的第一端

104           碳纳米管管状结构的第二端

106、206、306    电子发射尖端

108              电子发射部

110              开口

210              碳纳米管层

212              电子发射部

220              导电线状结构

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例的电子发射体及电子发射元件。