1、電泳法制備石墨烯冷陰極技術(shù)是當(dāng)前最熱門的冷陰極制備技術(shù)之一。石墨烯擁有良好的導(dǎo)電性、高的電子遷移率、高的長徑比，是制備冷陰極的理想電子發(fā)射材料。電泳法以其低成本、裝置簡單、沉積厚度可控、適合大規(guī)模制備等優(yōu)點在冷陰極制備技術(shù)上擁有很大的優(yōu)勢。研究電泳法制備石墨烯冷陰極的制備技術(shù)有利于石墨烯冷陰極在真空電子器件，特別是場發(fā)射平面顯示器上的推廣與應(yīng)用。
　　論文研究電泳法制備石墨烯冷陰極的場發(fā)射特性主要集中在降低陰極開啟場和閾值場，提高

2、陰極穩(wěn)定性和壽命方面，使其能更好地應(yīng)用在電子真空器件，特別是場發(fā)射平面顯示器件中。為此，論文緊密圍繞以下兩方面展開：
　　一方面，從電泳參數(shù)出發(fā)，通過對電泳參數(shù)對制備石墨烯的場發(fā)射特性影響的理論研究，結(jié)合實驗，分析研究怎樣在不同條件下利用電泳法制備出具有好的場發(fā)射特性的石墨烯冷陰極的方法。并重點關(guān)注不同的常用電泳硝酸鹽對制備的石墨烯冷陰極場發(fā)射性能的影響。研究表明：利用Mg(NO3)2·6H2O制備的冷陰極的開啟場為3.3 V/μ

3、m，閾值場為6.3 V/μm，表現(xiàn)出最佳的場發(fā)射特性。解釋這種現(xiàn)象的原因是因為在陰極石墨烯表面出現(xiàn)了石墨烯-氧化鎂異質(zhì)結(jié)，在外加電場極化過程中產(chǎn)生了場的增強，從而擁有更好的場發(fā)射特性。
　　另一方面，從石墨烯場致電子發(fā)射的機理出發(fā)，通過表面改性來改善電泳法制備石墨烯冷陰極的場發(fā)射特性。利用射頻磁控濺射氧化鎂納米顆粒于石墨烯陰極表面來提高其場發(fā)射性能。在利用Zn(NO3)2·6H2O條件下，最佳時間為20s。場發(fā)射特性測試表明：濺射

4、氧化鎂顆粒使石墨烯的開啟場從6.3 V/μm降低到3.8 V/μm，閾值場從9 V/μm降低到6.5V/μm，場增強因子從1123提高到了2386。解釋這種現(xiàn)象的原因是因為擁有低的電子親和勢的氧化鎂納米顆粒降低了材料表面的功函數(shù)，同時增加了石墨烯表面電子發(fā)射體的數(shù)量，從而提高了場增強因子。場發(fā)射穩(wěn)定性測試表明，濺射氧化鎂納米顆粒同時也提高了陰極場發(fā)射電流的穩(wěn)定性和陰極壽命。由于場致發(fā)射與氣體殘留會使石墨烯場平面顯示器中真空度下降，該方法