[发明专利]直立式石墨烯薄膜场发射阴极及其制作方法、电极

权利要求书

1.一种直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其特征在于，包括衬底，在所述衬底的预设区域上设置有多个相互独立的突起，每个突起顶端都设置有第一石墨烯薄膜且该第一石墨烯薄膜在突起顶端周边的厚度大于在突起顶端内部的厚度，各个突起之间的衬底平面上设置有第二石墨烯薄膜，且针对至少一个突起，其顶端设置的所述第一石墨烯薄膜，相比于该突起与相邻突起之间设置的所述第二石墨烯薄膜存在高差；所述衬底和突起都为导电材料制成，所述衬底包括金属基板或导电硅基板。

2.根据权利要求1所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其特征在于，所述第一石墨烯薄膜的边缘长度总和，大于所述预设区域的边缘长度。

3.根据权利要求1或2所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其特征在于，所述突起顶端的横向宽度大于5um且小于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其特征在于，所述突起的高度大于5um。

5.根据权利要求1所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其特征在于，各个突起相对侧之间的距离大于5um。

6.一种用于制作权利要求1至5中任意一项所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极的方法，其特征在于，包括：

在表面平坦的导电衬底上形成多个相互独立的突起；

将所述导电衬底置于等离子辅助化学气相沉积系统内，在常温环境下施加第一直流偏压，以氢、氩混合的等离子气体进行表面清洁；

将温度提升到600度以上，并施加第二直流偏压，以含碳、氢的等离子气体进行直立式石墨烯薄膜生长。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述导电衬底至少包括铁、钴、镍其中一种元素。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述表面清洁的时间为 5～30分钟，所述生长的时间为5～30分钟，所述第二直流偏压大于所述第一直流偏压。

9.一种直立式石墨烯薄膜场发射电极，其特征在于，包括阳极靶、阴极聚焦杯以及权利要求1至5中任意一项所述的直立式石墨烯薄膜场发射阴极，其中所述直立式石墨烯薄膜场发射阴极设置在所述阴极聚焦杯内，且与所述阳极靶相对设置。