石墨烯薄膜陰極材料的場發(fā)射性能研究的開題報告

石墨烯薄膜陰極材料的場發(fā)射性能研究的開題報告【摘要】本文研究的是石墨烯薄膜陰極材料的場發(fā)射性能。石墨烯是一種單層碳原子構(gòu)成的二維材料，具有極高的表面積和導(dǎo)電性。通過采用化學(xué)氣相沉積（CVD）生長方式制備石墨烯薄膜，并在其表面上形成包覆金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)來增加其場發(fā)射性能。通過對石墨烯薄膜的結(jié)構(gòu)、形貌、化學(xué)組成和電學(xué)特性等方面的分析，探究其場發(fā)射性能的影響因素，并對優(yōu)化其場發(fā)射性能提出一些建議。此項研究可為場發(fā)射顯示、電子束器件等領(lǐng)域的材料研究提供參考。【關(guān)鍵詞】石墨烯薄膜；場發(fā)射；化學(xué)氣相沉積；納米顆粒；電學(xué)特性【Abstract】Theresearchofthispaperisaboutthefieldemissionpropertiesofgraphenethinfilmcathodematerials.Grapheneisatwo-dimensionalmaterialcomposedofasinglelayerofcarbonatomswithextremelyhighsurfaceareaandconductivity.Byusingthechemicalvapordeposition(CVD)growthmethodtopreparegraphenethinfilms,andformingastructureofmetalnanoparticlescoatedonitssurfacetoimproveitsfieldemissionproperties.Byanalyzingthestructure,morphology,chemicalcompositionandelectricalpropertiesofgraphenethinfilms,exploringtheinfluencingfactorsofitsfieldemissionproperties,andproposingsomesuggestionsforoptimizingitsfieldemissionperformance.Thisstudycanprovidereferenceformaterialresearchinthefieldsoffieldemissiondisplay,electronbeamdevices,etc.【Keywords】graphenethinfilm;fieldemission;chemicalvapordeposition;nanoparticles;electricalproperties【前言】石墨烯是一種新型的納米材料，能夠產(chǎn)生很高的電子場發(fā)射。由于其具有很高的表面積、導(dǎo)電性能等特性，正逐漸被應(yīng)用于場發(fā)射顯示、電子束器件等領(lǐng)域。隨著石墨烯制備技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用環(huán)境的不斷變化，石墨烯場發(fā)射性能的研究顯得尤為重要。本文主要研究通過化學(xué)氣相沉積生長石墨烯薄膜，結(jié)合納米顆粒對其進行改性以提高其場發(fā)射性能，并探究其影響因素?！狙芯績?nèi)容】1.石墨烯薄膜的制備采用化學(xué)氣相沉積法制備具有高質(zhì)量的石墨烯薄膜?？刂瞥练e條件，通過對反應(yīng)氣體、溫度、時間等參數(shù)進行優(yōu)化，得到厚度均勻、晶體結(jié)構(gòu)完整的石墨烯薄膜。同時，對獲得的石墨烯薄膜進行形貌、結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等方面的表征。2.納米顆粒的表面修飾為了增加石墨烯薄膜的場發(fā)射性能，應(yīng)在其表面形成納米顆粒的結(jié)構(gòu)。首先制備在表面捕獲和分散金屬納米顆粒的表面修飾劑。然后將修飾劑與金屬離子溶液混合，并控制反應(yīng)條件，使用還原劑將金屬離子還原為金屬納米顆粒。最后將金屬納米顆粒固定在石墨烯薄膜表面，形成包覆金屬納米顆粒的結(jié)構(gòu)。3.場發(fā)射特性的測試和研究使用場發(fā)射測試系統(tǒng)對石墨烯薄膜進行測試，研究其場發(fā)射性能的變化。探究石墨烯薄膜的表面形貌和結(jié)構(gòu)、金屬納米顆粒的尺寸、形狀等影響場發(fā)射性能的因素，并論證增加石墨烯薄膜場發(fā)射性能的方法。【預(yù)期結(jié)果】通過研究石墨烯薄膜增加場發(fā)射性能的方法，得到了一系列旨在優(yōu)化石墨烯場發(fā)射性能的方法，包括優(yōu)化石墨烯薄膜的結(jié)構(gòu)和形貌、控制金屬納米顆