[发明专利]热发射电子器件

权利要求书

1.一种热发射电子器件，其特征在于，包括：

一绝缘基底，该绝缘基底具有一表面，该表面具有一边缘；

一图案化碳纳米管膜结构，该图案化碳纳米管膜结构部分设置于该绝缘基底的所述表面，该图案化碳纳米管膜结构包括两个条形臂，该两个条形臂在端部相连以形成一尖端，该尖端突出该绝缘基底所述表面的边缘并悬空设置，该图案化碳纳米管膜结构包括多个基本平行于该绝缘基底所述表面的碳纳米管；

一正极；以及

一负极，该图案化碳纳米管膜结构串连于该正极与该负极之间，该正极及该负极用于向该图案化碳纳米管膜结构施加一脉冲电压，使该图案化碳纳米管膜结构对应该脉冲电压加热和冷却，从而从该尖端发出脉冲热电子流。

2.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该热发射电子器件的开启电压为8V至20V。

3.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂之间呈一小于180度的夹角α，该夹角α为15度至120度。

4.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该图案化碳纳米管膜结构包括多个相互层叠设置的碳纳米管膜，每个碳纳米管膜包括多个基本沿相同方向排列的碳纳米管，该多个碳纳米管膜沿相同方向排列的碳纳米管之间具有一夹角β，0<β≤90度。

5.如权利要求4所述的热发射电子器件，其特征在于，在该多个相互层叠设置的碳纳米管膜中，至少一碳纳米管膜中的碳纳米管沿从该绝缘基底的边缘到该尖端的方向延伸。

6.如权利要求4所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂沿一轴线对称，该轴线通过所述尖端，在该多个相互层叠设置的碳纳米管膜中，所述沿相同方向排列的碳纳米管通过范德华力首尾相连地沿所述轴线的方向延伸。

7.如权利要求4所述的热发射电子器件，其特征在于，该相互层叠设置的碳纳米管膜的层数为4层至40层。

8.如权利要求4所述的热发射电子器件，其特征在于，该图案化碳纳米管膜结构的厚度为10纳米至40纳米。

9.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂在该尖端处具有最小的宽度。

10.如权利要求9所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂在该尖端处的宽度为10微米至300微米。

11.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该图案化碳纳米管膜结构进一步包括两个连接部，该两个连接部分别与所述两个条形臂相连接，该两个连接部设置于该绝缘基底的所述表面，该两个条形臂整体突出于该绝缘基底所述表面的边缘并自支撑的悬空设置，该正极及负极分别与该两个连接部机械及电性连接。

12.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂分别包括一第一端及一第二端，该两个条形臂的宽度从第二端到第一端逐渐减小，该两个条形臂在第一端相连。

13.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该图案化碳纳米管膜结构进一步定义一凹槽，该凹槽的深度方向平行于该绝缘基底的所述表面，并从远离该尖端的方向向该尖端延伸，该两个条形臂沿一轴线对称，该凹槽的深度方向为该轴线方向。

14.如权利要求1所述的热发射电子器件，其特征在于，该两个条形臂具有刃状厚度变化，该两个条形臂边缘的厚度小于中部的厚度。