DE1764994A1

DE1764994A1 - Kaltkathoden-Feldemitter

Info

Publication number: DE1764994A1
Application number: DE19681764994
Authority: DE
Inventors: Morton Jack Andrew; Pfann William Gardner; Arthur Jun John Read; Wagner Richard Siegfried
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1967-09-21
Filing date: 1968-09-19
Publication date: 1972-01-13
Also published as: SE344259B; NL6813503A; FR1585699A; BE720983A; GB1248442A; US3466485A

Description

WESTERN ELECTRIC COMPANY Incorporated Arthur 2-22-72-10

New York, N.Y., 10007, USA

Kaltkatho den- Feldemitter

Die Erfindung bezieht sich auf Feldemitter, speziell auf Kaltkathoden-Feldemitter, die mit Hilfe von Kristallzüchtungsmethoden erhalten sind.

Seit seiner Entdeckung vor mehr als 70 Jahren ist das Phänomen der Feldemission, wonach Emission aus einem kalten Metall unter dem Einfluß einer hohen elektrischen Feldstärke auftritt, zu einer hochentwickelten Wissenschaft geworden, die zu einer Reihe Vorrichtungen mit diesen und jenen Eigenschaften zur Befriedigung verschiedener Bedürfnisse führte. Hierher gehört das Feldemission-Elektronenmikroskop, die Feldemission-Röntgenlichtblickquelle, die auf dem Gebiet der Laufbild-Radiographie verwendet wird usw. In neuerer Zeit richtete sich das Interesse bezüglich der praktischen Anwendung von Feldemission auf zahlreiche Mikrowellen-Anwendungsfälle und auf die Entwicklung von Methoden zur Erhöhung der Strom-, Leitfähigkeit- und Dauerhaftigkeitswerte durch Parallelbetrieb zahlreicher Feldemissionsnadeln. Jedoch scheiterte bisher die vollständige Realisierung der hiernach für solche Vorrichtungen gegebenen Möglichkeiten durch

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von hause auftretende Begrenzungen, nämlich elektrische Instabilität, Herstellungsschwierigkeit usw. Die erwähnten scharf zugespitzten Feldemitter wurden auf zahlreichen Wegen hergestellt, beispielsweise durch mechanisches Schleifen, chemisches Ätzen, elektrolytisches Ätzen usw. Trotz der verschiedenen, für die Züchtung von Feldemittern verfügbaren Methoden war die Hauptbeschränkung für die meisten Materialien die beschränkte Gleichförmigkeit in der Kontrolle der Emittergeometrie, des Kegelwinkels und des Spitzenradius. Folglich hing der erhältliche Perfektionsgrad direkt vom Können des Herstellers ab. Des weiteren war die Unfähigkeit, eine hohe Emitterdichte bei einer KaItkathodenanordnung zu erhalten, eine u. U. noch ernsthaftere Einschränkung.

Nach der Erfindung werden Kaltkathoden-Feldemitter und Anordnungen derselben in genau gesteuerter Geometrie erhalten durch entweder den sogenannten Dampf-Flüssig-Fest-Kristallzüchtungsmechanismus, im folgenden kurz VLS-Kristallzüchtung (vapor-liquid-solid) genannt, oder das Erstarrenlassen Kiner Komponenten, um ein stabförmiges Eutektikum zu erhalten. Die nach den beschriebenen Methoden hergestellten Strukturen weisen zweidimensional dicht besetzte Anordnungen von Metall- oder Halbleiternadeln auf, deren Abschluß-Durchmesser auf einer ausgewählten Unterlage einer als ein Mikrometer ist, wobei die Ab-

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Schlüsse parallel zueinander sind. Im einzelnen wird von den beschriebenen Feldemittern gefordert, daß sie eine minimale Dichte von 5 Nadeln pro qmm haben, wobei solche Emitter Strahlstrome und Emissionseigenschaften zeigen, die gegenüber den entsprechenden Werten der bekannten Emitter überlegen sind. Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung ist auf eine neue Halbleitervorrichtung gerichtet, bei der Anordnungen von halbleitenden Nadeln, wie hier beschrieben, verwendet sind, wobei die Dichten bis zu 1 pro qmm gehen können.

Die Erfindung ist nachstehend zwar weitgehend anhand der Züchtung von nadelähnlichen, zugespitzten kristallinen Materialien nach der VLS-Methode beschrieben, aber es versteht sich für den Fachmann, daß die hier verwendeten kristallinen Materialien auch gezüchtet werden können durch Erstarrenlassen reiner Komponenten und H&«erstellung einer eutektischen Struktur nach allgemein bekannten Methoden. Anschließend können selektive Ätzverfahren dazu verwendet werden, die gewünschten Stäbe oder Nadeln freizulegen, wobei die Auswahl eines speziellen Ätzmittels im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt.

Kurz gesprochen, umfaßt die bei der Herstellung der neuartigen Strukturen nach der VLS-Kristallzüchtung verwendete Züchtungs-

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Prozedur die Steuerung der Züchtungsparameter bei der üblichen VLS-Methode derart, daß eine allmähliche Entfernung des Verunreinigungsagens aus der flüssigen Lösung resultiert. Dieses kann erreicht werden durch (a) Verwendung einer Niederschlagstemperatur derart, daß die Verdampfungsgeschwindigkeit des Verunreinigungsagens ausreichend ist, um das Volumen der flüssigen Lösung zu verringern; (b) Verwendung eines Agens mit einem

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Verteilungskoeffizienten im Bereich von 10 bis 10 , wodurch das Agens aus der Flüssigkeit durch Einbau in das aufwachsende kristalline Material entfernt wird; (c) selektives Entfernen des Agens aus der Lösung mit Hilfe einer chemischen Reaktion, bei welcher eine flüchtige Verbindung erzeugt wird; (d) allmähliche Verringerung der Geschwindigkeit des gleichlaufenden Niederschlags in jenen Situationen, in welchen ein Agans mit hörern Dampfdruck verwendet wird; (e) Verwendung eines Agens, das eine Komponente des zu züchtenden Materials ist und Einführen eines Dampfs mit einer zweiten Komponente des zu züchtenden Materials in die flüssige Lösung, bis das Volumen der flüssigen Lösung erschöpft ist; (f) ausgewählte Kombinationen der vorstehenden Alternativen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; es zeigen:

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MT

Fig. 1 eine Seitenansicht einer zweidimensionalen

Kaltkathodenanordnung nach der Erfindung und

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt eines Fotoleiters nach der Erfindung.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erfolgt die Beschreibung weitgehend anhand der erwähnten VLS-Züchtungsmethode. Diese Methode betrifft die Züchtung eines kristallinen Körpers, der ein erstes Material aufweist, in einem Prozeß, bei welchem ein zweites Material, das ein "agens" aufweist, mit Dampf, der das erste Material enthält, in Berührung gebracht wird, wobei das Agens so gewählt ist, daß es eine flüssige Lösung bildet, die das Agens und das erste Material enthält, ferner in der Lösung das Agens auf einer Temperatur oberhalb der anfänglichen Erstarrungstemperatur der Lösung gehalten wird, und das erste Material aus der Lösung am Ort des Agens durch Erstarren ausfällt. Der Dampf/Agens-Kontakt wird ausreichend lang aufrecht erhalten, um die flüssige Lösung bezüglich des ersten Materials zu übersättigen, so daß einsetzendes Kristall wachstum resultiert. An dieser Stelle des Züchtungsprozesses wird die Temperatur des Systems allmählich auf einen Punkt erhöht, der ausreicht, um die Verdampfung des Agens zu verursachen, um dadurch das Volumen der flüssigen Lösung und den Durchmesser des aufwachsenden

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Kristalls während des Abscheidungsprozesses zu verringern, währenddessed der Dampf/Agens-Kontakt fortgesetzt wird, bis das Agens vollständig verdampft ist. Kristalle, die nach dieser Methode gezüchtet worden sind, zeigten eine konische Form,

Dichten von mindestens einer Nadel pro mm und Spitzendurchmesser von weniger als 1 Mikrometer.

Der Ausdruck ^1lAgens^!l bezeichnet hier eine breite Klasse wirksamer Materialien, die bei der Durchführung des VLS-Züchtungsprozesses verwendet werden können. Diese Agenzien können aus Elementen, Verbindungen, Lösungen oder mehrphasigen Mischungen, die eutektische Zusammensetzungen, ausgewählt werden. Des weiteren kann das Agens einem oder mehreren Bestandteilen des gewünschten kristallinen Materials zulegiert oder beigemischt werden, oder, wenn vorhanden, einem oder mehreren Bestandteilen des Materials einer Unterlage. Das Agens kann auch einen kleineren Bestandteil, der im aufwachsenden Material gewünscht ist, enthalten oder hieraus bestehen.

Für die Agenzien, die zur Durchführung der Erfindung verwendet werden, kann es erforderlich sein, daß sie einen Dampfdruck über der Flüssigkeit in ausreichender Höhe besitzen, um ihre fortlaufende Verdampfung bei Betriebstemperaturen jricherzustellen.

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Es ist aus den angegebenen Forderungen ersichtlicht, daß der oder die Bestandteile des Agens einen Verteüungskoeffizienten k kleiner als 1 besitzen möchten, wobei k definiert ist als das Verhältnis der Konzentration des oder der Bestandteile des Agens im gewünschten kristallinen Material zur Konzentration des Agens in der flüssigen Lösung, aus welcher das gewünschte kristalline Material gezüchtet wird. Die Auswahl eines speziellen Agens mit gewünschten minimalen oder maximalen Werten für k hängt von dem speziell zu züchtenden Material und von der ausgewählten Dampf transportreaktion ab» So kann es wünschenswert

-5 sein, k-Werte in der Größenordnung 10 zu verwenden, während der Dampfdruck des Agens bis zu 10 Torr klein sein kann.

Eine weitere Eigenschaft, die die Auswahl eines Agens beeinflaßt, ist das Benützungsverhalten der das Agens enthaltenden Lösung gegenüber der Unterlage und dem gewünschten kristallinen Material. So ist es bei der Züchtung nadelartiger VLS«Kristalle nach der Erfindung wünschenswert, daß der Benetzungswinkel zwischen der flüssigen Lösung und der Unterlage oder des kristallinen Körpers bis zu 90 oder mehr beträgt.

Wie erwähnt, wird die Abscheidung eines dampfförmigen Materials am Ort des Agens eingeleitet, und es ist eine Erfordernis, daß das

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Agens am gewünschten Ort des ICristallwachstums in einem unabhängigen Manipulations schritt angeordnet wird. Verschiedene Methoden sind zur Anordnung des Agens am gewünschten Ort des Wachstums verfügbar. Beispielsweise kann es zweckmäßig sein, das Agens an der Wachstums stelle manuell zu placieren, oder Filme aus dem Agens in vorgeschriebener Dicke niederzuschlagen, beispielsweise durch Aufdampfen, Elektroplattieren und dergl. Des weiteren können gewünschtenfalls Masken zum. Erzeugen spezieller Anordnungen und Muster verwendet werden. Das gewünschte kristalline Material kann durch irgendeinen der allgemein bekannten Dampftransportprozesse geliefert werden, beispielsweise nach folgenden typischen Reaktionen:

(a) Disproportionierung: 2SiI₀ (g) ^ Si(f) + SiI (g);

(b) Zersetzung: CuI₂(g) ^ Cu(f) + 2I(g);

(c) Reduktion: CuI₉(g) + H (g) ^ Cu(f) + Sfe),

Δ Δ

SiCl₄(g) + 2H₂(g) ^ Si(f) + 4HCl(g);

(d) Cracken von Gasen: C-H (g) + 7SiCl₄(g) + 1OH (g)

> 7SiC(f) + 28HCl(g),

CH₃SiCl₃(g)—4 SiC(f) + 3HCl(g),

SiCl₄(g) + CCl₄(g) + 4H₂(g)—^ SiC(f) + 8HCl(g),

SiH₄ (g) + CH₄ (g) »SiCjff) + 4H₂(g);

(e) SiH₄ (g) *Si(f) + 2H₂(g);

(f) Verdampfung - Kondensation: Si(g) >Si(f).

(f) = fest, (g) =» gasförmig

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"Wahrend des Ablauf des Prozesses entsprechend der VLS-Kristallzüchtung schlägt sich das interessierende Material vorzugsweise am Ort der Flüssigkeitströpfchen nieder, die sich dadurch bezüglich des interessierenden Materials übersättigen, wodurch dieses Material, zusammen mit einem kleinen Anteil des Agens, an der Grenzfläche zwischen der festen Phase und der flüssigen Legierung durch Erstarren aus der Lösung geht. Im Verlauf des Prozesses heben dich die Legierungströpfchen vom Unterlagskristall ab und reiten auf den aufwachsenden Kristallen bis zu dem Zeitpunkt, bei welchem es gewünscht ist, die Zuspitzungsprozedur einzuleiten. An dieser Stelle wird die Temperatur des Systems allmählich erhöht, so daß eine Verdampfung des Agens resultiert, und mithin das Volumen der flüssigen Lösung und der Durchmesser des aufwachsenden Kristalls abnehmen. Diese Verdampfung wird fortgesetzt, bis das Agens erschöpft ist, wonach der Prozeß beendigt ist. Die resultierende Struktur ist in Fig. 1 dargestellt.

Beispiel I

Ein Siliziumplättchen mit (lll)-Kristallflächen und den Abmessungen von 15 χ 25 χ 1 mm wurde als Unterlagsmaterial ausgewählt. Die Unterlage wurde dann mit Schleifpapier eben geschliffen und geätzt, um die unbeschädigte Kristalloberfläche freizulegen. Das

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Ätzen erfolgte drei Minuten lang in einer l:l-Lösung von Fluß- und Salpetersäure, gefolgt von einer vier Minuten langen Behandlung mit einer 1:2:6-Lösung aus Fluß-, Essig- und Salpetersäure. Danach wurde die geätzte Unterlage in Ionisiertem Wasser gewaschen und bei 110 C getrocknet. Nachfolgend wurde Gold in Form von Tüpfelchen eines Durchmessers von 100 Mikrometer und einer Dicke von 1000 Angström auf die geätzte Unterlage an den gewünschten Stellen des Kristallwachstums aufgedampft. Dann wurde die Unterlage auf einen Träger in der Apparatur verbracht, ä

Als nächstes wurde Wasserstoff durch das System hindurchgeschickt. Sodann wurde eine Hochfrequenzheizung eingeschaltet und die Reaktionskammer 10 Minuten lang auf 1050 C erhitzt, was zur Bildung eines Mosaiks geschmolzener Gold/Silizium-Legierungströpfchen führte. Danach wurde Wasserstoff durch einen Sättiger hindurchgeschickt, von welchem Siliziumtetrachlorid handelsüblicher Qualität aufgenommen und in die Kammer eingetragen wurde. Silizium wurde solcherart an den Stellen der Legiernngströpfchen 1, 5 Stunden lang niedergeschlagen, wobei der Wasserstoff-Durchfluß durch das System auf annähernd 350 ecm pro Minute gehalten und das molare Verhältnis von SEliziumtetrachlorid zu Wasserstoff auf annähernd 1:100 mit Hilfe eines Kühlbades eingestellt wurde. An dieser Stelle des Verfahrens wurde die Systemtemperatur allmählich auf 1150 C erhöht und auf diesem Wert eine Stunde lang

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bei einem Wasserstoff-Durchfluß von 450 ecm pro Minute gehalten. Dieses führte zur Verdampfung des Agens und zu einer Abnahme des Volumens der flüssigen Lösung mit einer begleitenden Abnahme des Durchmessers des aufwachsenden Kristalls, bis das Agens vollständig erschöpft war. Die resultierenden nadelartigen Kristalle waren in ihrer Natur hochvollkommen. Eine lineare Reihe von 5 VLS- ge züchteten Silizium-"Whiskern" als Emitter, die etwa 1 mm lang und auf einem Silizium- Unterlage kristall aufgewachsen waren, wurde annähernd 3 mm von einer fluoreszenten Schirmanode entfernt montiert, wobei die Schirmanode senkrecht zu den Whisker-Achsen orientiert war. Der Unterlagskristall mit den Whiskern und der Anodenaufbau wurden in einer Ultrahochvakuum-Glas kammer montiert, die 12 Stunden lang bei 300 C ausgeheizt wurde, um einen Hinter-

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grund-Gasdruck von 5x10 Torr zu erhalten. Nach Abkühlung des Unterlage kristalle auf 77 Kelvin mit flüssigem Stickstoff wurden Strom-Spannungs- Werte erhalten, die anzeigten, daß der Strom die Folge einer Feldemission war. Das Muster auf dem fluoreszenten Schirm bestand aus zufällig verteilten Flecken mit eiier Ausdehnung von annähernd 2, 5 mm senkrecht zur Emitterreihe und 5 mm längs der Emitterreihe, was anzeigt, daß mehr als ein Whisker der Reihe emittierte, da die maximal mögliche Ausdehnung der Emission von einem Whisker wegen des kleinen Emitter-Anoden-Abstands einen Wert von 3 mm nicht überschreiten konnte.

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Es wurde seit langem erkannt, daß eine halbleitende Feldemissionskathode richtiger Dotierung effektiv als ein Fotodetektor funktionieren würde, wenn es nicht der mikroskopisch kleine lichtempfindliche Bereich eines einzelnen Emitters und der von einem einzelnen Emitter erhältliche niedrige Foto-

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emissions strom von 10 bis 10 Ampere sein würde.

Die Beschränkungen können wirksam durch die Verwendung der hier beschriebenen zweidimensionalen Anordnungen beseitigt werden, wodurch man einen Bild-Intensivier er erhält. Dementsprechend werden, wenn ein Bild auf die Anordnung nach der Erfindung fokussiert wird, Elektronen von den beleuchteten Emittern emittiert, und eine elektromagnetische Fokussierung des emittierten Strom, beispielsweise durch ein axiales Magnetfeld, führt zur Beibehaltung des Bildes, das dann bequem durch Richten des Strahls gegen einen Leuchtschirm angezeigt werden kann.

Beispiel II

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung eines Kaltkathoden-. Feldemitters nach der Erfindung mit Hilfe der Züchtung eines stabförmigen Eutektikums.

Es wurde ein Barren mit etwa 3 cm Durchmesser und etwa 203 mm

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durch induktives Erschmelzen von zönengereinigtem Aluminium und hochreinen Nickelstäben in rekristallisiertem Aluminiumoxidtiegel (99, 7% Al O) unter strömendem Argon hergestellt. Die

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Schmelze wurde eine Stunde lang bei 900 C gehalten, um vollständige Mischung sicherzustellen, so dann der Abkühlung auf Raumtemperatur überlassen und bezüglich Gleichförmigkeit überprüft. Jeder der resultierenden Barren wurde dann in kleinere Stücke geschnitten, die dann unter Argon in einem Kohlenstofftiegel erneut erschmolzen und einer in nur einer Richtung fortschreitenden Erstarrung überlassen wurden, um einen Barren der angenäherten Zusammensetzung Al Ni zu erhalten. Der Barren wurde dann in etwa 13 mm lange Stücke querunterteilt, wonach diese Stücke einem metallographischen Poliervorgang unterzogen wurden. Sodann wurden die polierten Flächen etwa vier Minuten lang in einer wässrigen 5%igen Natriumhydroxid-Lösung geätzt, um Stäbe oder Härchen aus Al Ni mit gerundeten Spitzendurchmessern von weniger 1 Mikrometer und gleichförmigen Längen des etwa 3fac$ien Durchmessers zu erzeugen.

Eine solcherart präparierte Probe wurde dann an einer negativen Metallklammer in einer Vakuumapparatur so montiert, daß die Härchen etwa 2 mm von einer mit flüssigem Stickstoff innengekühlten Molybdänanode hervorstanden. Danach wurde die Apparatur auf

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einen Druck von 10 mm Hg abgepumpt, und es wurde eine Spannung zwischen 7 und 13 kV zwischen Kathode und Anode an-

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gelegt. Dies führte zu einem Emissions strom von 10 bis 10 Amp, Die logarithmische Auftragung des Stroms über dem Kehrwert der Spannung war linear im angegebenen Strombereich und bestätigte somit die Beobachtung von echter Feldemission.

Beispiel III

Eine lichtempfindliche bilderzeugende Anordnung wurde wie folgt hergestellt.

Eine Reihe aus 8 Whiskern, die aus undotiertem Silizium hohen spezifischen Widerstands wie nach Beispiel I gezüchtet waren, wurde in einen Glaskolben mit einer fluoreszenten Schirmanode, die etwa 3 mm vom Unterlagskristall entfernt war, verbracht. Der Kolben wurde mit einer nur aus Glas bestehenden Ultrahochvakuum -

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pumpe auf einen Restdruck von 5x10 Torr abgepumpt. Nach Abkühlen des Kristalls auf 77 Kelvin durch thermischen Kontakt mit einem flüssigen Stickstoffbad, erzeugten Anodenspannungen von

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2, 5 bis 8,1 kV Emissions ströme von 7, 5x10 bis 1, 2x10 Ampere im dunkeln. Das Licht einer Zirkonbogenlampe wurde fokussiert

-2 und collimiert, um einen Fleck von etwa 10 cm Durchmesser zu erzeugen. Die Linsenanordnung und die Lampe wurden auf einer

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Schlittenanordnung montiert, die eine Mikrometereinstellung in der horizontalen und vertikalen Ebene hatte, um es dem Licht zu ermöglichen, über die Emitter-Anordnung hinweg-

geschwenkt werden zu können. Vier ausgezeichnete Positionen wurden lokalisiert, die eine Zunahme des Emitterstroms erzeugten, und jede Position erzeugte ein verschiedenes Muster auf der fluoreszenten Schirmanode, wodurch angezeigt wjirde, daß zumindest vier der acht Whisker emittierten und daß die Größe des Stroms von jedem Whisker durch das Licht gesteuert werden konnte. Der Gesamtstrom erhöhte sich um 5 bis 30 %, wenn der Lichtstrahl einen Emitter traft, wobei diejspezielle Änderung von der Anodenspannung und der Auswahl der Whisker abhing.

Beispiel IV

Die Prozedur nach Beispiel III wurde mit der Ausnahme wiederholt, daß eine Anordnung von 4 Whiskern aus undotiertem Silizium hohen spezifischen Widerstands verwendet wurde, wobei einer der Whisker einen bedeutsam kleineren Durchmesser als die übrigen hatte und in der Emission dominierte. Der Gesamtstrom erhöhte sich um drei Größenordnungen durch Belichtung mit Zimmerlicht.

In Fig. 2 ist in Seitenansicht ein Feldemissions-Photodetektor nach der Erfindung dargestellt. In einem zylindrischen Gefäß 21 befinden

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sich ein Unterlagskristall 22 mit einer Reihe dichtbenachbarter Whisker 23 und ein Anodengitter 24 faoher optischer Transparenz unterhalb der Abschlußebene der Whisker, wobei eine Hälfte des unteren Teils des Gefäßes 21 mit einem transparenten elektrisch leitenden Belag 26 beschichtet ist, auf dem sich ein fluoreszenter Schirm 26 befindet. Der Belag 25 und das Gitter 24 sind mit Hilfe der Leitung 27 an den Anodenkontakt 28 angeschlossen. Des weiteren weist die Vorrichtung ein Kathoden-Stabglied 29, eine Halteklammer 29A und eine unabhängige Kammer 30 mit einem Kühlmittel 31 auf. Das zylindrische Gefäß 21 besitzt des weiteren ein Bildfenster 33, das mit einem transparenten leitenden Belag 34 beschichtet ist, der seinerseits über die Leitung 34A mit einem Abstoßungskontakt 35 verbunden ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird ein Lichtmuster auf die Emitteranordnung durch das Bildfenster 33 fokussiert, und es wird eine Spannung zwischen das Anodengitter 24 und die Emitteranordnung 23 angelegt, was zur Erzeugung von Feldemissionsstrom resultiert, der seinerseits durch jene Emitter verstärkt wird, die beleuchtet sind. Der anfängliche Strom passiert das Anodengitter 24, wird durch eine der Abstoßungsleitung 35 zugeführte Spannung abgelenkt und trifft auf den fluoreszenten Schirm 26 zur Erzeugung eines intensivierten Bildes des Lichtmusters auf. Ein

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geeignetes Kühlmittel, z. B. flüssiger Stickstoff, wird zweckmäßig in der oberen Kammer 30 zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Anordnung eingebracht.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. J Kaltkathoden-Feldemitter mit einem Unterlageglied, auf dem eine Mehrzahl Nadeln senkrecht zu demselben angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadeln in Form eines Mosaiks dicht beieinander stehen und integraler Bestandteil der Unterlage sind und daß die Nadeln in einer Dichte von zumindest 5 pro τητη vorhanden sind.

2. Emitter nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß das Unterlageglied und die Nadeln aus Silizium aufgebaut sind.

3. Emitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Unterlageglied und die Nadeln durch eine stabförmige eutektische Struktur gebildet sind.

4. Unterlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eutektische Struktur durch Al Ni gebildet ist.

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