Cấu tạo của một thiết bị phát xạ trƣờng đơn giản sử dụng ống nano cacbon gồm có một ống đƣờng kính 40mm, chiều dài 400mm làm bằng kính, mặt bên trong của ống này
23
đƣợc phủ một lớp dẫn trong suốt (transparent conductive) và ở trong cùng là lớp photpho. Ở trục tâm của ống này là một sợi dây bằng kim loại, làm từ hợp kim Fe-Al-Cr (kanthal), bên ngoài của sợi dây đƣợc bao kín bởi các ống CNTs . Khi áp một điện thế (7.5kV) ống sẽ phát quang dựa trên sự phát xạ của điện tử, lớp photpho đƣợc phủ mặt trong của ống chịu sự va chạm của các điện tử này và phát sáng, công suất phát sáng thu đƣợc có thể lên tới 10,000 cd/m2.
Một ƣu điểm quan trọng của của màn hình hiển thị phát xạ trƣờng FED đó là thời gian đáp ứng nhanh, góc nhìn rộng, kích thƣớc sản phẩm nhỏ, siêu mỏng. Với công nghệ phát triển hiện nay, ngƣời ta có thể tổng hợp các ống nano với đƣờng kính nhỏ 1 – 2nm, mọc trên các tấm kính có diện tích rộng để tạo ra các màn hình phát xạ trƣờng. Hãng điện tử Samsung đã chế tạo thành công các màn hình FEDs có kích thƣớc 4.5 inchs và 9 inchs với một điện trƣờng cung cấp nhỏ chỉ vài vol (V), cho hiệu suất phát sáng lớn [15].
Hình 1.22. a) Màn hình hiển thị FED 4.5 inchs; b) kết quả độ sáng phụ thuộc vào điện trường [15]
1.6.3 Ứng dụng SWCNTs mọc trên các tips làm đầu dò
Một ứng dụng quan trọng khác của SWCNTs đó là sử dụng làm đầu dò trên các đỉnh nhọn (tips) trong các thiết bị kính hiển vi lực nguyên tử AFM và STM. Do SWCNTs có tính chất cơ học đặc biệt, độ bền và độ đàn hồi cao, chịu đƣợc nhiệt độ và có khả năng dẫn điện tốt nên phù hợp trong việc sử dụng các đầu dò. Hiện nay, ngƣời ta tổng hợp trực tiếp SWCNTs lên đầu tips nhọn bằng cách đƣa xúc tác, các hạt Fe, Ni nano lên các chóp nhọn và tiến hành CVD nhiệt (hình 1.23), đƣờng kính của các sợi SWCNTs trên các đầu dò rất nhỏ, cho các kết quả chính xác, độ phân giải tốt [18]-[10].
24