一种TiO₂纳米管三极型场发射电子源及其制备方法

摘要

本发明涉及一种TiO₂纳米管三极型场发射电子源及其制备方法。所述TiO₂纳米管三极型场发射电子源以垂直基底生长于阴极或栅极特定位置的TiO₂纳米管为场发射阴极材料，其制备方法包括以下步骤：首先采用微接触印刷在平面基板的特定位置上均匀印刷ZnO籽晶层；然后采用水热法在印刷有ZnO籽晶层的位置上生长ZnO纳米棒；接下来以ZnO纳米棒为模板在其外围生长一层TiO₂薄膜；最后将ZnO纳米棒顶端的TiO₂薄膜刻蚀，并通过湿法刻蚀溶解掉ZnO纳米棒，在平面基板的电极形成TiO₂纳米管。该方法制备的三极型场发射电子源器件，TiO₂纳米管长径比高、且密度可控，性能良好。

主权项

一种TiO₂纳米管三极型场发射电子源的制备方法，其特征在于：所述三极型场发射电子源的场发射阴极材料为垂直基底定位生长于阴极或栅极的高长径比TiO₂纳米管，所述TiO₂纳米管是通过微接触印刷ZnO纳米颗粒定位，并以ZnO纳米棒为模板生长而得；所述TiO₂纳米管三极型场发射电子源的制备方法，包括以下步骤，S01：提供一制备有阴极和栅极电极的平面基板；S02：采用微接触印刷在平面基板的阴极或栅极上均匀印刷ZnO籽晶层；S03：采用水热法在印刷有ZnO籽晶层的位置上生长ZnO纳米棒；S04：以ZnO纳米棒为模板，采用液相沉积在其外围生长一层TiO₂薄膜；S05：将ZnO纳米棒顶端的TiO₂薄膜刻蚀，并通过湿法刻蚀溶解掉ZnO纳米棒，最终在平面基板的电极形成TiO₂纳米管，作为三极型场发射阴极材料；所述TiO₂纳米管设置于场发射器件的阴极上，或同时设置于场发射器件的阴极和栅极上，且 TiO₂纳米管垂直于平面基板生长。