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Study of a Screen-Printed CNT Field Emitter with a Lateral-Gate Electrode

측면 게이트 전극을 이용한 스크린 프린트 되어진 탄소나노튜브 전계방출원의 연구

  • Received : 2016.12.05
  • Accepted : 2016.12.19
  • Published : 2017.03.31

Abstract

A triode electrode field emitter having a lateral-gate electrode was fabricated, and its characteristics were confirmed. Generally, a gate electrode with a lateral-gate electrode structure is formed in proximity to the cathode electrode. The cathode and the gate electrodes were formed by using a one-step process with carbon nanotubes (CNTs). The field emission of the diode electrode structure was measured before that of the triode electrode structure was. The turn-on voltage of the diode electrode structure was 240 V. The turn-on voltage of the triode electrode structure was 40 V higher than that of the diode electrode structure. However, all field emitted currents of the triode electrode structure were confirmed to flow to the anode electrode.

측면에 게이트 전극을 가지는 삼극구조 전계방출원을 제작하여 그 특성을 확인하였다. 측면 게이트 전극의 구조는 음극 전극 측면에 게이트 전극이 형성 되어진 형태를 가진다. 음극 전극과 게이트 전극은 탄소나노튜브 (carbon nanotube, CNT) 를 이용하여 한번의 스크린 프린트 공정을 이용하여 동시에 형성하였다. 이러한 측면 게이트 전극을 이용하여 수평 방향의 이극구조 전극에 대한 전계방출 특성을 확인하였다. 또한 양극 전극과 일정한 간격을 가지는 삼극구조의 전극에 대한 전계방출 특성을 확인하였다. 이극구조의 전계방출은 240 V에서부터 전계방출이 시작되는 것을 확인하였다. 삼극구조에서의 전계방출은 280 V에서부터 전계방출이 시작되어 이극구조에 비하여 40 V가 증가되어 전계방출이 시작됨을 확인하였다. 양극 전극을 이용한 삼극구조에서 게이트 전극으로 전계방출 되어진 전자들이 양극 전극방향으로 전계방출됨을 확인하였다. 또한 삼극구조에서의 전계방출 특성 분석을 통하여 전계방출원으로의 적용가능성을 확인하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국연구재단