場致發射應用新觀點第1頁，課件共16頁，創作于2023年2月一、問題的提出上個世紀由CRT統治整個顯示技術領域！CRT（CathodeRayTube）突出優點：1、具有高分辨率2、輕易實現的高亮度及很好的對比度3、能夠顯示豐富的彩色色調和圖象層次4、顯示速度快

——被人們認為是圖文顯示的標準第2頁，課件共16頁，創作于2023年2月顯示技術首要解決的問題：

實現顯示器件的平板化！逐漸暴露的缺點：1、體積大2、重量大3、功耗大4、屏幕越大顯象管越長第3頁，課件共16頁，創作于2023年2月二．問題的鋪墊從固體中發射出（自由）電子按原理分主要有：1、熱電子發射

——傳統CRT的原理

2、場致電子發射

——新技術核心第4頁，課件共16頁，創作于2023年2月固體體內電子的運動狀態是量子化的:能量的費米-狄拉克分布。熱電子發射密度：第5頁，課件共16頁，創作于2023年2月場致電子發射：其中：

第6頁，課件共16頁，創作于2023年2月兩者比較：1、電子的能量分散熱發射電子來源于固體內電子的費米分布的高端尾部場致發射電子多數不是從能量分布的拖尾部，而是從費米能級附近發出的。因此場致發射電子的能量分散比熱發射電子要小的多！第7頁，課件共16頁，創作于2023年2月2、電子的方向分布熱電子發射方向余弦分布：場致發射電子的出射方向集中于表面法線方向附近較小的角度范圍內，其方向分布可表示為：第8頁，課件共16頁，創作于2023年2月為了獲得可利用的場致發射電流，陰極表面必須有相當高的加速電場強度。如何獲得如此高的場強呢？

聯想到“尖端放電”！只要將場致發射體（陰極）做成曲率半徑很小的針尖。電場強度E可以用以下經驗公式估算：第9頁，課件共16頁，創作于2023年2月三、問題的分析

要實現顯示器件的平板化，必須去掉傳統CRT顯示器的聚焦偏轉部分。場致發射顯示器（FED）基本模型已建立。

第10頁，課件共16頁，創作于2023年2月可行性分析1、制造工藝試想用該技術制造一個現在主流的17英寸顯示器（顯示屏長320mm，寬240mm），實現1600×1200的分辨率。每個發射尖端占有面積約：平均邊長為：第11頁，課件共16頁，創作于2023年2月2、制造材料

在其他條件不變時，隨著逸出功We的減小，場發射電流會顯著增大。尋求逸出功We足夠低的材料，可以輕易實現在很低控制電壓下獲得相當可觀的發射電流！第12頁，課件共16頁，創作于2023年2月2.1金屬場致發射材料2.2硅及表面敷TiN、BN膜硅場致發射材料2.3碳納米管——場致發射材料的新希望徑向尺寸為納米量級，管子兩端基本上都封口的一維量子材料。

碳管納米量級的細尖構成非常理想的尖端，其表面逸出功We也很小，極易發射電子。

首選碳納米管用于做FED的電子發射體。第13頁，課件共16頁，創作于2023年2月四、問題的解決彩色顯示的可行方案：

所有的彩色象素都由不同亮度的RGB三色象素疊加而成。

微尖陣列FED顯示器1體積小2重量輕3平板化4大大省電，5顯示質量好6響應時間僅幾微秒

第14頁，課件共16頁，創作于2023年2月五、問題的展望1、實現顯示器件平板化的解決方案眾多。2、目前大部分平板顯示器件的圖像顯示質量，特別是性能價格比和傳統CRT顯示器件仍然有一定的距離。3、FED顯象原理和CRT幾乎完全相同（電子束激發熒光粉發光），因此它完全有能力達到和超越CRT的顯示質量。