[发明专利]一种带有限流阻变层的场发射阴极结构及其制备方法

权利要求书

1.一种带有限流阻变层的场发射阴极结构，包括设置在衬底上由阴极、栅极和绝缘层形成的阴栅组件，所述阴极包括阴极发射体及其下方的限流结构，其特征在于，各个阴极发射体与衬底间均设置有作为限流结构的阻变层，所述阻变层的材料为金属离子掺杂忆阻材料。

2.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述阴栅组件具体包括阴极、设置在阴极外围的栅极以及设置在阴极与栅极之间的绝缘层，所述阴极包括阴极发射体及其下方的限流结构。

3.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述阴极发射体与阻变层之间为电连接。

4.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述忆阻材料包括二元氧化物、钙钛矿型复杂氧化物或者有机忆阻材料。

5.根据权利要求4所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述有机忆阻材料包括氧化聚乙烯或者四苯基卟啉锌。

6.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述金属离子包括Ag离子或者Cu离子。

7.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述阻变层的制备方法包括热扩散技术或者离子注入技术。

8.根据权利要求1所述的带有限流阻变层的场发射阴极结构，其特征在于，所述栅极的材料包括重掺杂硅、银、镍或者ITO。

9.一种带有限流阻变层的场发射阴极的制备方法，包括以下步骤：

在清洗干净的衬底上制作绝缘层，然后在所述绝缘层上制作金属栅极，再制作阵列图案并刻蚀阵列单元所在位置的金属栅极和绝缘层形成空腔结构，通过在空腔内依次沉积掺杂有金属离子的复合忆阻材料和阴极发射体材料，经清洗制备得到带有限流阻变层的场发射阴极。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂有金属离子的复合忆阻材料的制备具体如下：

首先在空腔内沉积忆阻层，然后在所述忆阻层上形成金属层，再在所述金属层上沉积忆阻层，通过高温退火使金属扩散进入忆阻层，使金属离子在忆阻层内均匀分布，至此制备得到掺杂有金属离子的复合忆阻材料。