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学以致用交流材料范文第1篇
1.1建立电子商务网完善采购管理流程
为不断提升企业的材料管理规范化水平，应该全面推进材料网上交易，把用好、管好、维护好物资商务网作为当前材料管理工作的重要任务；突出精益思想在材料采购环节的运用，持续优化采购流程；探索建立供应商管理体系，进一步夯实材料采购供应管理基础。物资电子商务网使材料供应与管理上线运行，统一交易、统一监管，以此构建统一信息服务的网上平台。具体来讲，企业应将物资电子网当做推进精益采购的切入点，成立由材料供应部牵头、多部门共同参与的试点运行工作小组，编制《物资网系统使用权限分配表》，按照物资网的主要功能模块设置，分为工作群组管理、账号管理、商品管理、合同管理、专卖计划管理、非专计划管理、合同履约管理七大类，各大类分别细分具体的操作内容，并逐一确认每个人的操作权限许可范围。建立了运行日报、周记制度，围绕“抓落实、重实效、促精益”的要求，不断优化采购管理模式。为了大范围推广物资网电子操作模式，需要结合行业特点，编制个性化操作手册。结合各岗位人员操作技能水平不尽相同的实际，在物资网操作手册基础上，按岗位特点分解编制，进一步细化操作手册，使各岗位人员尽快掌握操作流程。及时跟进，分类指导。根据材料供应与管理工作要点，各单位的材料采购要尽量在物资网交易。在物资网上各单位将面对更多的供应商。一般来说，供应商大致分为两类：一是占大多数的具备旧版物资网使用经验的用户；二是初次注册毫无使用经验的用户。根据供方用户使用经验的不同，企业要主动换位思考，强化服务意识。一方面，重新编制针对供应商的操作手册，方便各供应商学习操作；另一方面，考虑到供应商数量众多，仅靠“推广用户”很难及时解决他们提出的所有问题，因此主要业务人员也要参与对供方答疑解惑的工作，使之尽快适应物资网升级后的操作并感受到便利性。物资网材料供应与管理流程如下：1.1.1计划上报。年度材料采购计划制定完成后，在物资网统一提报，然后严格按照年度采购计划开展采购业务、控制采购进度。1.1.2协议签订。在物资网上合同签订模块采用了协议加订单模式。其中，对专卖品，按照国家局批准下发的专卖计划签订协议；对非专卖品，根据年度材料公开招标结果拟定协议，协议明确本年度卷烟材料供应企业、数量和价格。对于非公开招标的材料也根据采购计划签订协议，明确材料供应企业、数量、价格以及采购方式。1.1.3订单执行。协议生效后，在企业内部的ERP系统中根据生产实际需求创建采购批次订单，材料管理部门和供应企业进行订单协作，供应企业按照发货实际情况在物资网创建协议下的采购订单，材料供应部门对订单进行确认。采购订单和协议相互关联，订单只能根据协议生成，保持卷烟材料价格和供应数量的一致性，便于规范采购。1.1.4到货确认和结算录入。在ERP系统中进行到货确认，并和供应商进行结算，结算的基础是物资网上的采购协议和订单。结算完成后，将到货确认和结算反馈信息录入物资网，保证数据的完整性和一致性，实现采购业务的完成。
1.2实现系统有效对接，提升规范化水平
物资网上线运行之前，公司一直基于自身建立的ERP系统进行材料网上交易，并积累了一定的电子商务基础，形成了一定的交易规模。如何既按照要求实现所有材料在统一的平台上交易，又立足自身实际有机融合原有网上交易流程与现有物资网交易流程，是摆在企业面前的重要课题。为此，企业成立物资网运行管理小组，精心谋划ERP系统和物资网的有效对接，努力保证交易安全平稳、流程顺畅便捷，提升采购管理的规范化水平。首先，完善卷烟材料分类及统一标准。按照行业材料分类标准，对ERP系统的材料重新分类，以保持和物资网分类的一致性；重新建立统一的材料物料编码和物料描述规范，保障网上交易材料编码和描述统一。同时，按照物资网上各种材料物料属性分类，在ERP系统中也进行相应规范定义，便于数据统计的一致性。其次，修改采购业务流程。进一步规范梳理并整合采购业务流程，统筹考虑ERP系统包含财务模块的特点和物资网交易直观便捷的特点，将ERP系统作为结算平台，将物资网作为材料采购计划管理、协议和订单管理的平台，使整个业务流程完整、顺畅。第三，加强使用操作培训。为保证材料网上交易的顺利开展，应该分别组织相关业务人员、材料供应管理人员和供应商企业人员参加现场培训，保证操作人员熟练掌握物资网操作方法。第四，权限划分。将材料供应管理人员、业务人员岗位职责与物资网使用人员的权限进行对应，把使用权限分配到个人。结合物资网使用USB-KEY数字证书和用户名、密码进行身份识别认证的特点，严格做好USB-KEY发放，对通过国家局经济运行司审批后正式成为物资网用户的供应企业进行USB-KEY发放。
2强化监督职能，提高材料采购供应管理成效
围绕材料供应需求计划、标准化仓库建设、产品质量等工作进行深度剖析，对采购计划准确及规范指标、仓储资源管理指标等劣势落后指标，积极制定改进措施，加大指标过程管理，确保优势指标保持，劣势指标改善。严格审查，加强材料供应需求计划管理，加大设计深度，从源头把关，尽量避免因计划失误造成的编制标准与技术规范书不一致有偏差的问题。项目科室科学合理制定工作计划，尽量避免不按计划要求到货问题。加强自主抽检，通过自主抽检成绩促进该项指标提升。定时检查维护ERP系统中数据，及时上报特殊业务，确保在规定时间内按时完成到货操作。加强工作督导检查，扎实推进标准化仓库建设。针对不同情况优化调整工作方法，在满足标准化要求的基础上尽量利用现有库房、货架，最大限度地节约建设资金。
3结语
学以致用交流材料范文第2篇
10月11～13日，由中国科协主办、华东交通大学院承办的中国科协第250次青年科学家论坛“轻型材料连接新技术研究”在南昌召开。华东交通大学副校长史焕平教授代表承办单位华东交通大学致欢迎词。本次论坛邀请了来自华东交通大学、西北工业大学、上海交通大学、清华大学、南昌大学、武汉理工大学、南昌航空大学、近40名青年专家、学者参会。
本次论坛的执行主席由华东交通大学黄志超教授、西北工业大学詹梅教授、上海交通大学汽车车身设计与制造技术研究所李永兵副教授、南昌大学刘勇副教授担任。
在论坛讨论中，西北工业大学詹梅教授介绍了焊管数控弯曲有限元分析，焊管数控弯曲变形约束与协调机制分析，焊管数控弯曲成形极限研究；上海交通大学李永兵教授介绍了多材料对汽车车身连接的挑战及先进连接工艺研发，介绍了SPR、焊接、胶接、先进高强钢磁控电阻点焊技术、异种材料自冲摩擦铆焊技术等先进新型板料连接技术；清华大学机械工程系方刚副教授介绍了铝型材的挤压焊合，详细阐述了金属材料塑性成形性能、材料塑性加工工艺的数值模拟、高温超导带材成形制造、机械设备及成形制造装备的现代结构；华东交通大学黄志超教授介绍了机械变形连接技术包括：实心铆钉、半空心铆钉、管状铆钉等自冲铆接技术以及无铆钉铆接技术的研究成果；南昌大学刘勇教授介绍了大块非晶/铜合金复合材料的挤压成形技术的相关研究，描述了该技术的研究成果以及相关技术方法；南昌大学赖家美教授对纤维增强树脂基复合材料径向铆接研究中的纤维增强树脂基复合材料和径向铆接技术作了详细的介绍。
本次论坛围绕“轻型材料连接新技术”这一主题，在焊管数控弯曲、多材料对汽车车身连接的技术探索及先进连接工艺的研发、SPR、焊接、胶接、先进高强钢磁控电阻点焊技术、异种材料自冲摩擦铆焊技术、铝型材的挤压焊合、大块非晶/铜合金复合材料的挤压成形技术研究、纤维增强树脂基复合材料径向铆接等议题方面进行了深入探讨和交流。本次论坛内容安排合理，基础研究和应用研究并重，参会者讨论深入，畅所欲言，气氛热烈，促进了国内从事材料连接技术事业相关研究单位的青年科学家相互交流、学习与合作，并拓宽了研究视野，受到与会青年专家的一致好评。本次论坛在提高板料连接领域学术科研水平的基础上，促进了学科的交叉与融合，并在轻型材料连接新技术研究等方面的技术问题达成共识。通过本次青年科学家论坛主题的研究讨论对政府有关部门提出相关建议。（责任编辑：王以芳）
（来源：学会学术部供稿）
学以致用交流材料范文第3篇
【关键词】新课改；听力难题；听力训练；技巧
新课程改革在全国范围内逐步推行。英语学科新课改的重点是改变以往只重词汇、语法的讲解，忽视对学生实际语言能力培养的状态；强调从学生的兴趣出发、合作交流的学习方式和任务型的教学途径；不仅注重老师与学生的交流、互动，更加重视学生作为学习的主体，他们之间的合作交流的学习方法和过程。我们的日常英语教学过程中，教学目标总是围绕着提高学生的四项基本功而展开的，即：听、说、读、写。听被排在四者之首，可见其重要性。而在实际操作中，听力课往往是很令教师头疼的，也是学习效果偏差的一种课型。
听是人们言语交际能力的重要方面，也是英语学习的重要途径之一。通过听觉领悟语言是一个复杂的过程，它包括接受信息、识别、判断和理解声音信号等几个层次的心理活动，同一个人的识别和理解能力及个人的背景知识和生活经验都有着密切的联系。故不同的个体，对于不同的听力材料所做出的反应以及听的效果都是不同的。
一、经过几年的教学工作的观察和总结，笔者发现在听力课堂上出现的难题
1.语音问题
应该说每位高中生都曾接受过英语语音训练，但普通高中的学生大部分来自农村，由于原有师资等方面的问题，他们不了解字母发音的一些规则，如连读、爆音、重音、节奏等。这都是在听地道的外籍人士朗读的录音中常有的情况。语音不过关，无法辨别对方的发音，听力受挫，更不敢开口讲话，因此交流也会很困难。
2.心理问题
听力理解是一个复杂的心理活动过程。相对于读、写、说，听力是一个几近完全被动的活动。处于被动的状态，对于未知世界的恐惧往往会导致听者处于紧张、焦虑的状态。过度紧张便会导致反应迟钝、判断失误等现象。高考英语第一项便是听力，时间短、分值大。很多老师为了高分，日常往往单纯地进行模拟训练，题型也很单一：单项选择题。这样的训练是只看结果，不注重过程，学生在选择的时候会处于一种非常紧张的状态，甚至有部分学生没听就心存畏惧，生怕选错扣分。这势必降低信息加工的有效性，从而影响对听力材料的理解。
3.文化背景知识以及思维方式的不同
背景知识是指人们对客观世界的一般了解。我们的学生长期处于母语文化的背景中，缺乏对英语国家的文化背景、历史知识、风土人情、、礼仪等方面知识的了解，会对听力有很大的负面影响。美国人和我们的思维模式有很大差异，如果对两种不同的思维表达方式把握不准，就很难听出材料的精髓，更达不到交流目的。比如：中华文化把谦虚看成是美德，英美则不然，所以中国人和英美人对赞扬的反应也是不同的。
4.缺少合适的听力材料
目前的听力课，如果不订相应的资料，只有书本上一单元两篇的听力练习，且其听力内容较少，设置没有梯度，很难满足教学的要求。而模拟题有很大的针对性，基本都是为了高考服务的，练习题型单一，很少注重材料的趣味性、多样性和科学性。市面上虽然听力资料种类繁多，但不一定都能紧扣教学大纲，符合学生语言习得的认知规律。我们在选材进行听力训练的宗旨应是：紧扣大纲、由浅入深、题型多样，帮助学生逐步适应和提高听力技巧，并最终达到获得知识以帮助产出的目的。优质教辅用书的缺乏给一线教师带来了许多无奈与苦恼。
除了上述难题之外，在日常英语听力教学中还会出现很多棘手但又很难一时半刻解决的问题，如学生的词汇量不够、语法知识不扎实、知识水平不够等等。那么，怎样解决这些难题，新一轮的课程改革给了我们提示：我们要改的不仅仅是课本，更应改掉一些陈旧的教学思维，用新的教学理念去指导教育教学工作。
二、怎样解决这些难题，笔者总结了以下几点：
1.加强基本功的训练
教师要切实加强对学生的语音、语调训练，经常传授如音标、音节、连读、重读等基本语音知识。鼓励学生大胆说出来，无畏犯错误。“兴趣是最好的老师”。教师除了师生间的互动外，还可以让学生互相指导、纠错，鼓励学生课下用英语交流，将新学得的知识学以致用，增加他们的成就感与求知欲。在对学生进行基本功的训练时，也可以利用有趣、实用的英语歌曲和电影片段，让学生去听、模仿并表演出来。学生体会到英语的实用性和趣味性，便一定会更加乐于和善于学习的。
2.注重听力技巧的指导
在听力教学中，有的教师也不少对学生强调一些听力技巧，如：听关键词、听主旨句、理解全文等等。但学生极少能将其灵活运用到实际听力过程中的，这便导致听力课只是听力练习课，而不是听力能力训练及提高课。结果便是老师一次次地重复，学生一遍遍地迷糊，渐渐地，学生便会对听力产生抵触、反感、甚至畏惧的心理。所以，听力技巧的指导是重中之重。“工欲善其事，必先利其器”。有了好的方法，便会事半功倍。那么，笔者认为，听力技巧的指导最为重要的是及时性和针对性。教师一定要对每篇听力训练材料有透彻的分析，结合听力材料的结构及题型特点，对学生进行听力技巧训练。有错必纠，并与学生探讨原因，思考方法和技巧，然后进行反复的验证和方法的巩固。针对不同体裁的文章运用不同的听力技巧，让学生把握文章的主要信息，区分重要信息和无关信息。并且，听完内容，要总结。教师可以让学生对听力内容作一个简短的复述或讨论，大家一起分析听力材料的体裁和格式，交流探讨听时所运用的方法、技巧。这样，今后面对同样形式的听力文章便迎刃有余了。
深挖材料，既解决了缺少听力材料的难题，又能节约学生的宝贵时间，起着触类旁通，举一反三的作用，更加消除了学生对听力的心理障碍，愿意听并乐于听。
3.应用多媒体技术优化听力教学
教师要利用多媒体教室的优势，在教材的基础上实现同一主题多种输入。通过视听材料的相互融合帮助学生理解材料，并提高兴趣。这些补充材料的来源可以是英语电台、电视台、报纸、杂志、多媒体教学片等等。如《走遍美国》、VOA、BBC、21CENTURY、DISCOVERY等等。只有大量听、广泛听、才能帮助学生了解真实的英语国家的文化、习俗以及惯有的表达方式。给学生创造一个尽量真实的语言环境，尽量多地接受英语信号对自己听觉的刺激。随着熟悉度的加深，学生对捕捉到的英语反应也会加快。另一个有效的方式便是看原声电影。课下，教师可以鼓励学生观看一些优秀的影片，如《阿甘正传》、《毕业生》、《老友记》等等。相信学生在观看电影的同时一定会收获颇多，提高的不只是能力，更是兴趣。
学以致用交流材料范文第4篇
【关键词】结构性材料；提高；科学探究；实效
中图分类号：G623.9 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2017）01-0051-02
科学探究材料是揭示科学现象，引导学生建构科学概念、发展探究能力、提升科学素养的重要载体。科学探究活动依赖于探究材料，探究材料引起了科学学习和科学探究。在科学探究中，教师已经意识到为学生提供丰富的具有生活化和典型性的有结构材料的重要性，使学生通过对有结构材料的观察、操作和思考，建立起合理的科学概念，产生正确的科学认知，形成基本的操作技能，发展深层的科学思维。这就要求教师必须对探究材料进行有意识的调控，讲究使用的策略，真正发挥探究材料在科学探究活动中的作用。
一、根据结构性材料设计实验
设计实验即制订探究计划，是科学探究活动过程中的一个重要环节，它可以使学生的思维、表述、合作等能力得到培养，更重要的是对后续的科学探究实验的步骤进行初步的规划，确保了实验过程的有序性，为科学探究实验的成功和高效实施奠定了基础。
探究计划的制订是根据学生对探究问题的假设而展开的。事实上对于小学生来说，其科学知识的储备、科学技能的层次尚不能达到直接根据假设来制订较为复杂的科学实验的探究计划。解决这一问题最好的办法便是给学生提供必要的参考材料，搭建一个脚手架。探究实验所需的有结构性材料便是可选择的材料之一。借助其他物体的变化而间接地“观察”到空气体积的变化是“空气的热胀冷缩”一课的教学重点，下面是这节课的两个实例：
师1：这位同学认为是乒乓球内的空气受热膨胀，导致瘪的乒乓球鼓了起来，他提出了空气和液体一样也具有热胀冷缩的性质这一假说，这一假说是否成立还需要经过实验的验证。请同学们小组合作讨论，设计一个实验来验证这个假说。
在学生设计实验的时候，笔者近距离观察了一下，小组内很平静，学生相互之间干瞪眼，不知如何是好。再来看看第二个实例：
师2：这位同学觉得空气和水一样也具有热胀冷缩的性质，可空气是无色、无味的气体，怎样才能清楚地看到它的变化呢？请同学们参照老师给大家提供的实验材料（教师在屏幕上出示实验的材料）或者课本，在小组里讨论该如何做这个实验？
在设计实验环节，笔者深入到不同的小组内进行观察，发现学生发言的欲望很强烈，气氛活跃，真正做到了全员参与。
第二个老师出示的一张图片使课堂发生了质的变化，学生有了抓手后思维便迅速地活跃起来，教学的重点在不经意间得到了解决。笔者发现，许多小组不仅详细地讨论出实验的具体步骤，还把一些关键器材的作用及实验时的注意点罗列出来，在汇报环节中争先恐后，补充和质疑的声音此起彼伏，这都得益于探究材料的及时出示。值得一提的是，第二个老师并没有直接把实体的探究材料分发到各个小组，造成了一个可望而不可及的效应，这样既充分调动了学生的情绪，又有效避免了学生只顾摆弄材料而忽略制订计划的情况。
二、围绕结构性材料观察实验
科学观察的本质是“真”和“实”，对观察的结果进行客观、真实的记录是科学观察的一个很重要的内容。我们不但要如实记录观察到的东西是什么样的，还要说明是用什么方式，在什么时间、什么地点观察的，以便重新进行检验。
科学观察的意义在于观察结果的分享和观察资料的累积，而探究材料是科学探究活动中的操作对象和观察对象，故此围绕探究材料对探究实验进行观察和交流，是引导学生理解科学观察的本质、领会科学观察意义的有效手段。如在教学“昼夜交替现象”时，有这样一个环节：
师：验证“太阳不动，地球围着太阳转”这一假说的小组愿意跟同学们交流一下自己的发现吗？
生1：当太阳不动，地球围着太阳转时，我们发现贴着五角星的一面始终对着太阳，说明了贴着五角星的一面永远是白昼，它的背面永远是黑夜，因此这个假说是不成立的。
师：有没有哪一小组需要补充或者有疑问的？
（无人发言）
师问生1：你们愿意把模拟实验的过程再给同学们演示一遍吗？其余同学认真观察，仔细思考，看看你们有没有新的发现？
（学生再次进行模拟实验的演示）
生2：老师，我发现他们在模拟实验的过程中，地球在围着太阳转的同时自身也在转动，而这个假说中是地球围着太阳转，地球本身并不自转。
师：观察得真仔细，那我们怎样保证地球在围着太阳转的时候本身不自转呢？
生2：我们可以使贴着的五角星始终朝南，这样就行了。
师：好办法，请同学们都一起来重新进行模拟实验，看看得出的结论还和刚才一样吗？
（学生小组合作，进行实验）
生3：通过实验我们发现，当地球围着太阳转但不自转的情况下，地球仪上的五角星有时在亮光中，有时在黑暗中，说明这一假说也能导致昼夜交替的发生。
师：大家同意吗？
生：同意。
这一环节教师的处理完全围绕探究材料而展开，在学生第一次观察失败的基础上，引导学生分析原因，再次观察，学生在与其他同学交流观察方法、分享观察经验的过程中领悟到观察的意义，基于探究材料的基础上认识到观察求真、求实的本质。
三、脱离结构性材料交流实验
交流探究实验中观察到的现象是帮助学生分析实验、建构科学概念必不可少的环节。在实际的教学中，学生往往受到实验材料的吸引而不能有效地参与到交流实验中去，导致学生无法自主形成科学概念。面对这个问题，不少老师往往采用硬性的手段强迫学生把注意力从探究材料上转移开，但是收效甚微。造成这个问题的主要原因是探究材料没有脱离学生的视线。因此，交流实验、建构科学概念的环节一定要在脱离探究材料的情况下进行，让学生借助于实验记录单，通过回顾的方式描述探究实验中出现的现象。
如在教学“小苏打和白醋的变化”这一节课时，由于小学生对这种奇特的实验现象有着非常大的兴趣，注意力很难从探究材料上转移开。因此，不把材料从学生面前撤走，交流实验的环节很难进行下去。反之，在脱离了探究材料的基础上，学生会积极地交流实验中观察到的现象。但由于学生的观察能力或者探究的材料存在着差异，对实验现象的描述会出现不同的结果，此时教师要抓住这一契机，再次拿出探究材料，引导学生进行第二次的比较观察，这样既能帮助学生形成正确的结论，又能提升学生的观察能力。如在执教“铁生锈了”这一课时，有这样一个环节：
师：同学们小组内用不同的方法观察比较铁片和铁锈，看看它们有什么不同？如果有困难可以参照课本。
（学生小组实验）
生1：我们发现铁片是银白色的，铁锈是深红色的；铁片敲了之后变形了，但是没分开，铁锈敲了之后变成了更小的粉末睿惶片能够导电，铁锈不能够导电；铁片的表面比较光滑，铁锈比较粗糙。
生2：我们这一组发现铁锈也能够导电。
师：是吗？你们两组拿出材料都给同学们演示一下。
（实验演示，生1的小灯泡不亮，生2的小灯泡发出微弱的光亮。）
师：你们两个交换检查一下材料，再做一次实验，找找原因。
（学生交换检查材料并实验）
学以致用交流材料范文第5篇
关键词:场发射显示器;F-N公式;阴极材料
中图分类号:TN873文献标识码:B
Development of Cathode Materials of FED
YAO Li1, WU Huai-yu1, AI Yan-ping2, SONG Bei3
(1. Broadcast Television Network Media Co., Ltd. of Shanxi, Luochuan branch, Luochuan Shaanxi 727400, China; 2. Broadcast Television Network Media Co., Ltd. of Shanxi, Ansai branch, Ansai Shaanxi 717400, China; 3. Xi'an Innovation College Yan'an University, Xi'an Shaanxi 710100, China)
Abstract:The developing status of display device was introduced. Field emission display (FED), a kind of flat-panel display, with development potential in the field of display technology, is expected to become the mainstream display device in the digital television age. Cathode technology is the key technology of FED. Working principle of FED was analyzed, and application and development of FED cathode material were discussed in detail.
Keywords:field emission display (FED); Fowler-Nordheim formula; cathode material
引言
20世纪以来,电子显示技术的进步使信息显示发生了革命性的飞跃。目前,电子显示技术在工业、航空航天、军事、卫星遥感、教育教学、娱乐、医疗及交通运输等领域都发挥着重要的作用,显示技术及相关产业的产品占据着信息产业总产值的45%左右[1]。
阴极射线管(CRT)是德国物理学家布劳恩(Kari Ferdinand Braun)发明的,1897年被用于一台示波器中首次与世人见面。但CRT得到广泛应用却是在20世纪30年代电视机出现以后,从此CRT开始统治显示器市场。由于CRT显示器技术成熟,显示品质好,有完整的工业生产体系,生产成本低,且价格便宜,所以一直占据着大量的市场份额。进入21世纪以来,由于数字技术、计算机技术和微电子技术的发展,显示器件技术和产业进入了一个全面转型的阶段,液晶显示器(LCD)和等离子体显示器(PDP)等平板显示器(flat panel display,FPD)技术突飞猛进,逐渐成为市场的主流。FPD凭借重量轻、平板化、大屏幕等优势,正在逐步取代CRT显示器。目前,FPD已经成为高清数字电视、计算机和3G通信终端显示的关键器件,其市场规模巨大,是信息产业发展潜力中最大的经济增长点之一。目前,市场上的FPD技术各具特色和优势,但作为主流显示器的LCD和PDP也存在着一些固有缺陷,于是FED被公认为有可能成为下一代显示器件的主流[2],本文介绍了FED的工作原理,并详细论述了FED阴极材料的发展。
1 场发射显示器的工作原理
FED的设计思想源自CRT的平板化,它与CRT的最大区别是电子发射与扫描方式。CRT的基本原理是把由电子枪产生的电子束汇聚在荧光屏上,利用偏转线圈的磁场使电子束在荧光屏上扫描来进行图像显示。电子束偏转是导致CRT体积庞大的主要原因。FED的基本原理是利用直流电源在两块互相平行的平板电极之间形成直流电场,在电场的驱动下,电子从点阵冷阴极材料的表面逸出并加速,轰击阳极荧光材料从而使之发光,此种发光原理与CRT类似,都是在真空中让电子撞击荧光粉发光。二者的不同之处首先在于CRT由单一的电子枪发射电子束,透过偏转磁场来控制电子束发射扫描的方向,而FED显示器则拥有数十万个有源冷发射阴极,每个荧光粉点对应一个场发射阴极,阴极点阵的场发射电流由行列电极上的电压控制,高压扫描信号加在行电极上,数据信号加在列电极上实现动态图像的显示;其次在于电压部分,CRT大约需要15~30kV左右的工作电压,而FED的阴极电压小于1kV。图1是CRT和FED工作原理示意图。
从F-N公式[1]中可以看出,场发射电流密度大小与外加电场场强和发射体的功函数有密切的关系。因此,利用场致发射时,应尽量选择低功函数的材料作发射体,并设计恰当的阴极结构,才能满足器件工作的要求。
2 场发射显示器的阴极材料发展
FED的核心部件是阴极,阴极的性能决定着FED的性能和应用。由于不同的FED所使用的发射体材料及其发射电子的机理各不相同,因而性能也不尽相同。为获得良好的场致电子发射,阴极发射体材料应具备以下基本要求:功函数小,因而电子容易逸出;场发射开启电场低;场发射电流密度大并且均匀稳定;耐粒子轰击、耐腐蚀,以满足器件使用环境与寿命要求;导热性好,易于散热;材料经济实用,成本低,易加工等。常见的场发射阴极材料有以下几类。
2.1 金属材料
FED早期采用的发射体是难熔金属材料,主要有W、Mo、Ta等,W和Mo的功函数相近,分别为4.52eV、4.5eV,而钽的较低,为4.13eV。金属W作为场致发射材料时,真空度要求优于10-7Pa以上。为了获得大的场发射电流,它们都做成微尖型结构,主要工艺大多采用真空镀膜和化学电解腐蚀制作出曲率半径在几十至几百纳米的场发射尖端阴极。对于金属场致发射材料,为了在很低的控制电压下获得很大的发射电流,一般采用足够尖的微尖, 但微尖尺寸不能无限减小,至多达到一个原子的大小。现在人们主要在降低阴极功函数上下功夫,采用敷涂具有很低逸出功的材料,甚至是负电子亲和势(NEA)的材料,已取得了一些可喜的成果。因为金属FED阴极工艺复杂、难度大、成本高、制作面积受限,难以满足形成大屏幕显示的要求,因而逐步被一些新型材料取代。
2.2硅材料
采用硅材料的好处是和半导体工艺兼容,可以利用成熟的半导体工艺技术。纯硅若制成很尖的微尖和小的栅极间隔就可以在很低的开关电压下产生比较大的发射电流。因此,其工艺主要集中在硅发射阵列的物理结构上,传统的方法是采用热氧化法来制作微尖。现有报道采用等离子体氧化法制作硅阴极,可获得80nm的硅微尖发射体[4]。
硅阵列发射体的缺点主要有热稳定性差、发射的可靠性低以及难以大面积制备等。在硅尖锥包覆各类碳薄膜、金属膜或改进微尖阵列制备工艺有助于改善其发射特性,目前已经取得了显著的成果,例如在硅尖表面敷上TiN和C-BN(cube boron nitride)膜,在硅尖上涂敷10～20nm的TiN膜。这种敷TiN膜的硅场致发射材料比同等条件下的一般硅发射材料具有更高的发射稳定性和更低的发射电压。C-BN薄膜是一种宽带半导体材料,具有负电子亲和势效应,其制作工艺主要是用激光或等离子束技术把纳米晶C-BN材料涂敷到硅尖上面。包覆改性可降低发射电压和提高发射稳定性。
另外,多孔硅也是一种较理想、有发展前景的场致发射阴极材料。文献表明多孔硅阴极在12.5V/μm的电场中可以获得1mA/cm2的发射电流密度。其具有良好表现的主要原因是由于它的发射体是一种高密度的超尖硅组织,但在微尖上制作平面多孔硅场致发射阴极的工艺比较复杂[5]。
2.3碳材料
2.3.1金刚石相关材料[6,7]
多晶金刚石薄膜、类金刚石薄膜、纳米金刚石薄膜以及纳米金刚石涂层等都被认为是理想的场发射材料。由于金刚石具有高硬度、宽带隙、高热导率、抗化学腐蚀以及负电子亲和势等优良性能,作为场发射阴极材料有着极大的性能优势。
金刚石场发射阴极在10V/μm的电场下即可获得发射电流,相比于普通金属高达103V/μm以上的场发射开启电场,优势非常明显。实验证实,对金刚石薄膜表面的纳米结构化或涂层进行改性都可以进一步提高其场发射特性,为金刚石薄膜材料的器件化应用打下基础。
由于薄膜类型的金刚石场发射阴极制备工艺复杂,成膜率低,不容易推广到商品化,而涂层类型的金刚石场发射阴极在市场化方面有着很好的前景。
2.3.2碳纳米管(CNT)
CNT导电性极好,具有很大的长径比,是一种集优良的材料特性与几何形貌于一体的场发射材料,由于其顶部的电场增强效应很强,容易产生场致电子发射,而且CNT物理化学性质都比较稳定,故CNT具有良好的场发射性能。CNT作为场发射阴极时需要制备成阵列状,它的场发射电流受其阵列密度的影响,若密度过小,则发射电流很小,而密度过大又会导致纳米管之间出现静电屏蔽现象,也造成发射电流减小。理论计算表明,CNT的高度与相邻管间距的比值为1/2时阵列的发射特性最好[8]。工艺上制备最优CNT阵列的难度较大,故CNT-FED要走向应用还有很长的路。
2.3.3其它材料[9]
除了上述几种常用的材料,还有一些半导体化合物材料也具有较好的场发射特性。
研究发现,碳化硅(SiC)、砷化镓(CaAs)、氮化镓(CaN)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)等宽带隙半导体材料也具有较强的场发射能力。鲁博等制备的SiC纳米纤维具有特殊的“树状”结构,该结构能增强场发射性能,降低开启场强至1.1V/μm;GaAs场致发射体是采用硅(100)晶面作衬底, 用选择性外延技术制作而成,微尖结构的GaAs可在80V以下的电压中发射电流;GaN的功函数为2.7～3.3eV, 可淀积成n型材料,纳米GaN薄膜有很低的场发射开启电场;在n 型Si (100) 基底上利用等离子体增强脉冲激光沉积系统所制备的不同沉积气压下的纳米BN薄膜有良好的场发射性能;AlN尖锥或薄膜也都表现出较好的场发射特性。
一些具有一维或准一维纳米结构的材料,如石墨纳米纤维、难熔金属纳米线、纳米硅、氧化铜纳米线、二氧化锡纳米线以及各种结构的纳米氧化锌等,都具有较明显的场发射特性。
另外,利用直流溅射法在Si衬底上沉积的HfNxOy薄膜开启电场小且发射电流密度大;六硼化镧(LaB6)薄膜具有良好的场发射稳定性,是一种理想的薄膜场发射材料。硅基底上生长的硼碳氮(BCN)纳米管开启电场为1.8V/μm,2.48V/μm外电场下发射电流达170μA/cm2,一些导电聚合物材料也有着较好的场发射能力。
3 结论
场致发射材料是FED阴极的核心,对FED的性能起着决定性的作用。实用的场致发射材料的结构主要包括微尖型和平面型,它们的构架都是以F-N场发射电流方程式作为最基本的理论依据,寻求足够低的功函数和负电子亲和势以及尽量大的场增强因子的材料。包覆改性等技术可有效降低发射电压,提高发射电流及其稳定性。
各种FPD在具体的应用领域都存在着与其对应的应用空间和发展潜力,而且未来的显示器也不可能像CRT那样一统天下,由于相对成熟的LCD和PDP的核心技术都控制在欧美和日韩等发达国家手中,国产品牌显示器的发展空间极为有限,而激光彩色显示器和有机发光显示器(OLED)等新型显示技术还不成熟[10],随着更低功函数的发射体材料的开发,FED的市场化预计将会取得突破,在FPD领域研发具有自主知识产权的FED产品具有重要的战略意义,以此为契机,实现我国高端显示领域赶超发达国家的目标[11]。
参考文献
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