CS226083B1

CS226083B1 - Studená polovodičová katoda

Info

Publication number: CS226083B1
Application number: CS296982A
Authority: CS
Inventors: Ivo Prom Fyz Csc Benc; Jaroslav Ing Kerhart; Josef Ing Kopecky; Josef Kriz; Josef Ladnar
Original assignee: Ivo Prom Fyz Csc Benc; Kerhart Jaroslav; Kopecky Josef; Josef Kriz; Josef Ladnar
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1984-03-19

Description

Vynález se týká studené polovodičové katody, vytvořené na destičce polovodičového základního materiálu, opatřené izolační mezivrstvou, umožňující oddělení systému katody a anody.

V současné době jsou propracovány různé typy studené katody. Ve většině případů jde o technologicky náročné způsoby zhotovení těchto katod. Základní myšlenka některých typů spočívá ve vytvoření kovových hrotů katody ve tvaru jehlanů nebo kuželů, přičemž tyto hroty se zpravidla „ vytváří speciální technikou vakuového naparování ‘ nebo naprašování kovu. Hroty se vytvářejí na vodivé základně ve vyleptaných otvorech dielek- trické vrstvy, jejíž pokovený povrch zároveň vytváří anodu. Provedení tohoto typu je například popsáno ve článku C. A. Spindt: „Physical properties of thin film emission Cathodes with molybdenium Cones“. Journal of Applied Physics, č. 12, r. 1976. Na podobném principu jsou navržena řešení ve vynálezech USA, z r. 1973: č. 3,755,704 a z r. 1974: 3,789,471 a č. 3,812,559. Kromě technologické náročnosti zhotovení vlastních hrotů u těchto způsobů provedení je též obtížné docílit spolehlivé spojení povrchu základny destičky se základnou kužele nebo jehlanu hrotu. Místa styku základny kužele nebo jehlanu s povrchem destičky mohou způsobovat nežádoucí přechodové odpory, nebo pnutí při tepelném namáhání.

Jiný způsob provedení studené hrotové katody je popsán věs. A. O.č. 196 836. Podstatou řešení zde je vytvoření hrotů epitaxním růstem v otvorech kysličníkové vrstvy na polovodičovém materiálu. Nevýhodou zde je poměrně obtížné docílení optimální geometrie a rovnoměrnosti hrotů.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny studenou katodou polovodičovou, jejíž podstata spočívá v tom, že na kysličníkové izolační mezivrstvě jsou vytvořeny útvary katody a anody z polykrystalického polovodičového materiálu tak, že útvar katody, vytvořený v prostoru otvorů kysličníkové izolační mezivrstvy, tvoří alespoň jeden brit, svírající s povrchem destičky polovodičového základního materiálu úhel v rozmezí 30° až 90° a je obklopen plošnou anodou.

Studená polovodičová katoda zhotovená podle vynálezu je výhodná hlavně pro svoji jednoduchost výroby, protože zde jde vlastně o nanesení jediné funkční vrstvy polykrystalického křemíku, která se ještě jednoduše nanáší jako souvislá vrstva, čímž odpadá řada technologických problémů. Díky značnému pokroku, jehož bylo v poslední době dosaženo v technice maskování, není dnes problémem dvojí maskování, jehož je ke zhotovení studené katody podle vynálezu zapotřebí.

Na připojených třech obrázcích je zachycen příklad provedení studené katody podle vynálezu.

Na obr. 1 je v axonometrickém zobrazení část destičky s katodou a anodou, na obr. 2 je pohled na část destičky ze strany mosaiky anody a katody a na i obr. 3 je řez částí destičky.

Předložený příklad je proveden tak, že povrch destičky 1 polovodičového základního materiálu, jímž je v daném případě monokrystalický křemík, ; se termální oxidací opatří kysličníkovou izolační mezivrstvou 2, ve které se maskováním a leptáním vytvoří kruhové otvory. Takto upravený povrch jedné strany destičky 1 se pokryje souvislou

Claims

PŘEDMĚT

Studená polovodičová katoda vytvořená na destičce polovodičového základního materiálu opatře- ná izolační mezivrstvou umožňující oddělení systému katody a anody, vyznačená tím, že na kysličníkové izolační mezivrstvě (2) jsou vytvořeny útvary katody (4) a anody (5) z polykrystalického polovo1 v vrstvou 3 polykrystalického materiálu, jímž je zde křemík, ve které se pomocí druhého maskování a leptání vytvoří mosaika vzájemně odizolovaných : útvarů katody 4 a anody 5.

Studenou katodu je možno s výhodou použít v těch elektronkách a systémech, kde se vyžaduje rychlá provozní pohotovost, nebo kde by bylo na závadu prisvětlení vznikající u žhavených katod. ; Takový požadavek se například vyskytuje u snímacích elektronek pracujících se zvýšenou citlivostí v oblasti infrazáření.

VYNÁLEZU dičového materiálu tak, že útvar katody (4) vytvořený v prostoru otvorů kysličníkové izolační mezivrstvy (2) tvoří alespoň jeden břit svírající s povrchem destičky (1) polovodičového základního materiálu úhel v rozmezí 30° až 90° a je obklopen plošnou anodou (5).