1. 本选题研究的目的及意义
场发射阴极作为真空电子器件的核心部件，其性能直接影响着器件的整体性能。
传统的金属场发射阴极存在着工作温度高、发射电流密度低、寿命短等缺点，限制了其在很多领域的应用。
碳纳米管作为一种新型的一维纳米材料，具有优异的场发射性能，例如开启电场低、发射电流密度高、稳定性好等，因此被认为是最有潜力的场发射阴极材料之一。
2. 本选题国内外研究状况综述
碳纳米管自1991年被发现以来，其优异的性能就引起了国内外学者的广泛关注，并对其在各个领域的应用进行了大量的研究。
尤其是在场发射领域，碳纳米管凭借其独特的结构和性质，被认为是最具潜力的场发射阴极材料之一，成为了该领域的研究热点。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将围绕碳纳米管基场发射阴极的制备及性能展开，主要研究内容包括：
1.碳纳米管的制备：采用化学气相沉积法制备碳纳米管，通过优化生长参数，如温度、气压、催化剂等，控制碳纳米管的形貌和结构，获得适合于场发射的碳纳米管材料。
2.碳纳米管阴极的制备：探索碳纳米管阴极的制备方法，包括丝网印刷法、电泳沉积法等，并将碳纳米管材料与基底材料结合，制备出结构稳定的碳纳米管阴极。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解碳纳米管基场发射阴极的研究现状、发展趋势以及存在的问题，为本研究提供理论依据和技术参考。
2.碳纳米管的制备：采用化学气相沉积法制备碳纳米管，通过控制生长温度、气压、催化剂种类及比例等参数，优化碳纳米管的生长条件，获得形貌可控、结构规整的碳纳米管材料。
利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)等手段对制备出的碳纳米管进行表征，分析其形貌、结构和缺陷等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.采用优化的化学气相沉积法制备碳纳米管，通过精确控制生长参数，获得形貌可控、结构规整、缺陷浓度低的碳纳米管材料，以提高其场发射性能。
2.探索和优化碳纳米管阴极的制备工艺，例如采用新型的丝网印刷技术或电泳沉积技术，制备出结构稳定、性能优异的碳纳米管阴极。
3.通过对碳纳米管的结构、缺陷和阴极制备工艺的深入研究，揭示其对碳纳米管基场发射阴极性能的影响规律和作用机理，为高性能碳纳米管场发射阴极的设计和制备提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘畅, 张亚非, 谢建军, 等. 气体种类对等离子体增强化学气相沉积法制备碳纳米管形貌的影响[J]. 功能材料, 2018, 49(12): 12012-12016.
[2] 张鹏, 张亚非, 谢建军, 等. 生长时间对碳纳米管阵列形貌及场发射性能的影响[J]. 真空科学与技术学报, 2018, 38(04): 363-368.
[3] 张金磊, 赵凯, 董凤忠, 等. 基于碳纳米管阴极材料的场发射性能研究[J]. 真空, 2019, 56(01): 85-91.
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