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场发射显示器（FED）具有高分辨率、高全色、全灰度、高亮度、和高对比度，响应速度快，有很强的非线性Ⅰ—Ⅴ特性，适合多角度以及极端条件下应用，功耗低，节省能源，冷阴极多微尖冗余发射，更加环保等优势，是新发展的一种很有前途的平板显示器。目前，FED的发展也同样面临着一些挑战，例如：新显示材料和新的制备方法、场发射阵列的新材料和新结构、FED的隔离柱材料及封装技术。显示屏作为FED的重要组成部分，对显示材料和制备工艺提出了更高的要求。FED对于荧光材料的要求与传统的CRT荧光材料不同，需要具有放气量小、导电性好、对阴极无害、能够在低压高密度激发条件下工作等特性，在制屏工艺上，传统薄膜屏由于表面粗糙，致密及均匀性差，容易造成光的反射且稳定性不好等缺点不能满足FED的要求，而薄膜屏因具有荧光层表面平整、与基底结合良好、热稳定性高等优势，成为研究的热点。本文首先以宽带隙半导体材料作为场发射阴极材料、以荧光薄膜作为阳极材料构建了FED工作模型。研究了半导体材料场发射特性、极板间距，真空度，电子的渡越时间、FED荧光薄膜的发光性能，探讨了一些提高FED性能的有效途径。为下一步的实验研究提供理论依据。本文还描述了薄膜生长的一般过程，采用统计物理学建立起来的原子成核和生长模型，描述薄膜生长的基本过程。并利用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法模拟薄膜生长。从模拟的结果可以看出，覆盖度，基底温度与成团原子数之间有密切关系，影响着薄膜生长。在对薄膜屏工作原理、薄膜生长过程的研究基础上，用电子束蒸发方制备了Y2O3∶Eu荧光薄膜、ZnO∶Zn荧光薄膜、YAGG∶Tb，Gd荧光薄膜、ZnS∶Zn，Pb荧光薄膜。对各发光薄膜都经过不同条件下退火处理，对制备的荧光薄膜的组成、结构、表面形貌、发光性能进行系统分析，发现随着退火温度的升高，提高了薄膜的结晶程度，弥补了薄膜晶体表面的表面缺陷，改善了薄膜的发光性能。因此，退火处理是提高荧光薄膜发光性能的有效方法之一。下一步，将在此基础上结合场发射阴极对荧光薄膜进行进一步的研究。