DE2536363C3 - Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle and Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle and Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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- DE2536363C3 DE2536363C3 DE2536363A DE2536363A DE2536363C3 DE 2536363 C3 DE2536363 C3 DE 2536363C3 DE 2536363 A DE2536363 A DE 2536363A DE 2536363 A DE2536363 A DE 2536363A DE 2536363 C3 DE2536363 C3 DE 2536363C3
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Description
Die Anmeldung betrifft eine Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle. Eine derartige Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle sowie ein Verfahren zu ihrer
Herstellung sind aus der US-PS 3755 704 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird zunächst auf einer
elektrisch leitenden Grundschicht eine Isolationsschicht und auf dieser eine Anodenschicht aufgebracht. Aus der Anodenschicht wird ein kreisförmiEes
Fenster ausgeätzt, durch das hindurch unter Verwendung der verbleibenden Anodenschicht als Maske
eine Öffnung in der Isolationsschicht so weit ausgeätzt wird, bis die Oberfläche der Grundschicht freiliegt.
Die Öffnung in der Isolationsschicht erhält dabei die Form eines auf seiner kleineren Basis stehenden Kegelstumpfes,
wobei der Durchmesser der oberen (größeren) Basis der Öffnung größer ist als der Durchmesser
des Fensters in der Anodenschicht, so daß die Anodenschichi in die Öffnung hineinragt. Auf der
freigelegten Oberfläche der Grundschicht wird nun aus dem gleichen Material wie die Grundschicht der
Emitter derart geformt, daß das Emittermaterial in Richtung senkrecht zur Oberfläche der Anordnung
und gleichzeitig ein Maskenmaterial schräg zur Oberfläche aufgedampft und dabei die Anordnung um die
Achse des kreisförmigen Fensters gedreht wird. Infolge der schrägen Aufdampfung schließt das sich auf
der Anodenschicht niederschlagende Maskenmaterial allmählich das Fenster, so daß der Lichtdurchniesser
dieses Fenster allmählich abnimmt. Auf diese Weise nimmt auch der Durchmesser der Gnindschichtoberfläche,
auf die das Emittermaterial niedergeschlagen wird, ständig ab, so daß das Emittermaterial eine Konusform
bildet, deren Spitze im Bereich der Anodenschicht liegt.
Bei dem bekannten Verfahren besteht eine Schwierigkeit darin, daß die zur gleichzeitig schrägen und
senkrechten Bedampfung des Substrats erforderliche Vorrichtung kompliziert und teuer ist. Ein weiterer
Nachteil besteht darin, daß bei dem gleichzeitigen Aufdampfen des Emitter- und des Maskenmaterials
eine Vermischung der beiden Materialien nicht zu vermeiden ist. Bei dem Maskenmaterial handelt es
sich notwendigerweise um ein anderes Material als beim Emittermaterial, da die Maskenschicht anschließend
entfernt werden muß, ohne daß die Emitterspitze angegriffen wird. Im Effekt lassen sich also Verunreinigungen
im Material der Emitterspitze nicht vermeiden. Ferner ist die Durchschlagfestigkeit zwischen
dem Emitter und der Anodenschicht begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle mit großer
Lebensdauer und hoher Durchschlagfestigkeit zwischen Emitter und Anodenschicht zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale. Die demgemäß über den Rand der Vertiefung hinausragende Isolationsschicht bewirkt
eine bessere Trennung zwischen der Emitterspitze und der Anodenschicht und somit eine höhere dielektrische
Durchschlagfestigkeit und damit auch eine höhere Lebensdauer des Emitters. Die Tatsache ferner,
daß der Emitter ein Teil der Grundschicht ist, trägt weiterhin zur Erhöhung der Lebensdauer bei.
Die in den Ansprüchen 11 und 12 gekennzeichneten
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer solchen Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle
zeichnen sich ferner gegenüber dem bekannten Verfahren durch größere Einfachheit des Verfahrens
selbst wie auch der dazu erforderlichen Vorrichtungen aus. Außerdem wird der Emitter aus der Grundschicht
herausgearbeitet, so daß eine Verunreinigung durch Fremdmaterial nicht möglich ist. Ferner gewährleisten
die erfindungsgemäßen Verfahren, daß die Emitterspitze unter keinen Umständen über den tiefsten
Punkt der Anodenschicht hinausragen kann. Alle diese Eigenschaften irvjcn zur Erhöhung der Durch
schlagfestigkeit und Lebensdauer bei.
Aus der DT-OS 2156360 ist es noch bekannt, Emitterspitzen für eine Feldelektronenemissionsquelle
durch Ätzen unter Verwendung punktförmiger Masken herzustellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen
Fig. la bis 1 d vier aufeinanderfolgende Stadien eines
Verfahrens zur Herstellung einer Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle,
Fig. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Feldelektronenemissionsquelle,
Fig. 3a bis 3d vier Stadien eines anderen Herstel-Iungsverfahrens,
und
Fig. 4a und 4b ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Feldelektronenemissionsquelle.
Gemäß Fig. Id, 2, 3d und 4b umfaßt eine Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle
(die im folgenden mit MFE abgekürzt wird) eine Anodenschicht 1, einen nadeiförmigen E^ ;.tter 3T eine Isolationsschicht
2 und eine Grundscbfcht 4, die gemäß denFig. Id, 2 und 3d freitragend oder gemäß Fig. 4b
auf einem Substrat 13 aufgebracht sein kann.
Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen MFE besteht in folgenden Schritten:
(1) /\uf einer elektrisch leitenden Grundschicht wird
eine Isolationsschicht aufgebracht.
(2) Auf dieser Isolationsschicht wird eine Anode nschicht aufgebracht, wodurch eine Sandwichstruktur
Grund-Isolations-Anodenschicht erhalten wird.
(3) In der Anodenschicht dieser Schichtstruktur wird in an sich bekannter Weise durch Photoätzen ein
ringflächenförmiges, vorzugsweise kreisringförmiges, Fenster geöffnet. Dieses Fenster legt die
Oberfläche der unmittelbar darunter liegenden Isolationsschicht frei.
(4) Unter Verwendung der Anodenschicht als Maske wird in der Isolationsschicht unter der
Anodenschicht eine Öffnung gebildet, die die darunter liegende Oberfläche der Grundschicht
freilegt.
(5) Anschließend wird die Grundschicht durch die Öffnung in der Isolationsschicht hir.durch und
unter Verwendung der Isolationsschicht als Maske geätzt. Dabei werden in der Grundschicht
eine Vertiefung und ein nadeiförmiger Emitter unter dem Niveau der Isolationsschicht ausgebildet.
Durch diesen Ätzvorgang der Grundschicht wird auch die Isolationsschicht unterschnitten;
sie ragt also über den Rand der ausgeätzten Öffnung in diese hinein. Bei diesem Ätzvorgang
werden gleichzeitig die innerhalb der Öffnung stehengebliebenen Zentralbereiche der Isolationsschicht
und der Anodenschicht entfernt. Dabei wird in der Isolationsschicht eine große Öffnung um den Emitter herum erhalten.
Die Grundschicht kann auf einem Isolator, beispielsweise eine": Saphirplättchen, aufgebracht sein.
Sie wird dann ebenso behandelt wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel die freitragende
Grundschicht. Voraussetzung für diese? Verfahren ist es, daß die auf dem isolierenden Substrat liegende
Grundschicht dicker ist als der Emitter hoch ist.
Die elektrisch 'citende Grundschieht besteht vorzugsweise
aus Silicium, Wolfram, mit Thorium legierlern Wolfram oder aus Molybdän. Sie besitzt vor/ugs-
weise eine möglichst große spezifische elektrische Leitfähigkeit und eine möglichst niedrige Austrittsarbeit.
Als Material für die Isolationsschicht dienen Dielektrika mit hoher Durchschlagfestigkeit und hohem
Schmelzpunkt. Vorzugsweise werden SiO2, TiO2,
Ta2O5, Y2O3, Si3N4, AIn, AI2O3 oder wärmebeständige
Gläser verwendet. Diese Substanzen werden auf der elektrisch leitenden Grundschicht in an sich bekannter
Weise durch chemische Reaktion aus der Dampfphase niedergeschlagen, durch thermische Oxidation hergestellt
oder durch Kathodenzerstäubung aufgebracht. Die Dicke der Isolationsschicht beträgt vorzugsweise
0,4 bis 5 μπι. Die Dicke und das Material der Isolationsschicht
müssen so ausgewählt und aufeinander abgestimmt sein, daß die dielektrische Durchschlagspannung
größer als 100 V ist. Die Durchschlagspannung der Isolationsschicht geht direkt in die Qualität
Verbindungen, neben dem vorzugsweise verwendeten LaB6 beispielsweise CaB6, SrB6, BaB6 und CeB6, Lanthanboride,
wie beispielsweise (La1Sr)D6, (La1Ba)B6
und (La1Eu)B6, Cerboride, wie beispielsweise
(Ce1Sr)B6, (Ce1Ba)B6 und (Ce1Eu)B6, Praseodymboride,
wie beispielsweise (Pr1Sr)B6, (Pr1Ba)B6 und
(Pr1Eu)B61 Neodymboride, wie beispielsweise
(Nd1Sr)B6, (Nd1Ba)B6 und (Nd1Eu)B6 sowie Europiumboride,
wie beispielsweise (Eu1Sr)B6 oder
(Eu1Ba)B6. All diese Verbindungen und ähnliche
Verbindungen zeichnen sich durch ein«? groiic Harte,
eine niedrige Austrittsarbeit und einen hohen Schmelzpunkt aus.
Grundkörper, die auf elektrisch isolierende Substrate aufgebracht sind, können vorzugsweise aus einem
der zuvor genannten Elektronenemissionssubstanzen bestehen. Sie können auch aus Silicium,
Wolfram, mit Thorium legie'tes Wolfram oder Ma-
Das Anodenmaterial muß selbstverständlich elektrisch leitend sein. Es wird am einfachsten durch Aufdampfen
niedergeschlagen. Die Dicke der Anodenschicht liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und
2 μπι. Dickere Schichten lassen sich nur noch schwierig
nach dem Photoätzverfahren behandeln. Der vorstehend angegebene Dickenbereich von 0,1 bis 2 μπι
bezieht sich jedoch auf das zuvor be<;chrielvne Herstellungsverfahren
(Fig. 1). Bei Verwendung des weiter unten näher beschriebenen Verfahrens (Fig. 3)
liegt die Dicke der Anodenschicht vorzugsweise im Bereich zwischen 0,04 und 1 μπι.
Beim zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren muß bei der Wahl des Anodenmaterials darauf geachtet
werden, daß es vom Ätzmittel für die Isolationsschicht und das Substrat nicht angegriffen wird. So
wird beispielsweise bei Verwendung wäßriger Fluorwasserstofflösungen als Ätzmittel Chrom. Gold, Nikkei
oder deren Legierungen als Anodenmaterial eingesetzt.
Statt der gebräuchlichen chemischen Ätzverfahren können jedoch auch physikalische Ätzverfahren eingesetzt
werden, beispielsweise das Plasmaätzverfahren. Ionenätzen oder Ätzen durch Kathodenzerstäubung.
Diese Verfahren können für jede beliebige der drei Schichten oder für alle Schichten angewendet
werden. Auch können chemisches und physikalisches Ätzen kombiniert eingesetzt werden.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung können sowohl die Anodenschicht als auch der Emitter
mit Schichten überzogen sein, durch die der Elektronenaustritt erleichtert wird. Dabei ist die Beschichtung
der Anodenschicht mit einem solchen Emissionsmaterial selbstverständlich nicht unbedingt erforderlich,
jedoch beim Bedampfen der Struktur im Vakuum in der Regel unvermeidbar, wenn man zusätzliche
Kosten für Masken sparen will. Das Vorsehen einer Maske ist jedoch nicht erforderlich, da die
Bedampfung der Anode auch keinen negativen Einfluß ausübt.
Ein für solche Emissionsüberzüge typisches Material ist beispielsweise LaB6. Mit diesem Material wurden
die besten Ergebnisse erzielt. Statt des vorzugsweise eingesetzten LaB6 können jedoch auch die
folgenden Substanzen für den Emissionsüberzug verwendet werden: Bariumoxidverbirsdungen, wie beispielsweise
(Ba1Sr)O und (BaO-SrO-CaO)1 Calciumoxidverbindungen.
wie beispielsweise (Ca1Sr)O, Borwei'ücit.
->(l Die MFE der Erfindung können außer der zuvor
beschriebenen Weise auch noch vie folgt hergestellt werden.
(Γ) Auf der Oberfläche einer elektrisch leitenden freitragenden Grundschicht wird eine Isolationsschicht
aufgebracht.
(2') Nach dem Photoätzverfahren wird in der Isolationsschicht
eine ringförmige öffnupp, erzeugt, c-c die Oberfläche der Grundschicht freilegt.
(3') Die Grundschicht wird unter Verwendung der Isolationsschicht als Maske unter Ausbildung einer
Vertiefung und eines naHcKrtnigen Emitters
unter dem Niveau der isolationsschicht geätzt. Die Projektion des Emitters in Richtung der FIachcnnormalen
liegt innerhalb der öffnung in der Isolationsschicht. Während dieses Ätzvorganges
wird aufgrund der parallel zur Oberfläche gerichteten Ätzkomponente auch der in der Öffnung
stehengebliebene Zentralbereich der Isolationsschicht.
(4') Die Isolationsschicht und der Emitter werden gleichzeitig mit dem Elektronenemissionswerkstoff
bedeckt. Dabei wird auf der Isolationsschicht eine Anodenschicht ausgebildet und
gleichzeitig die Emissionscharakteristik des Emitters verbessert. Als Elektronenemissionsmaterial wird wie im zuvor beschriebenen Fall
vorzugsweise LaB6 verwendet. Weiterhin werden vorzugsweise Bariumoxidverbindungen,
Calciumoxidverbindungen und die genannten Boride eingesetzt.
Bei der Herstellung der MFE in der zuvor beschriebenen
Weise gelten die gleichen Überlegungen wie im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen
Herstellungsverfahren angegeben.
Die Schichtdicke des Emissionsmaterials, das in der Verfahrensstufe (41) aufgebracht wird, liegt vorzugsweise
im Bereich von 0,04 bis 1,0 um. Ym Fall der
nach dem zweiten Verfahren hergestellten MFE ist dies also auch die Dicke der ersten Anodenschicht.
Bei der Herstellung der MFE nach beiden Verfahrensvarianten
können die Schärfe der Emitterspitze und das Überkragen bzw. der Unterschnitt der Anodenschicht
und bzw. oder der Isolationsschicht über den Rand der Vertiefung in einfacher Weise durch
die Rührparameter der Ätzlösung und durch die Verweiizeit der Struktur im Ätzbad gesteuert werden.
Die Doppelschicht, kragt vorzugsweise mindestens 0,5 um, insbesondere vorzugsweise mindestens
1,0 μηι. über den Rand der Vertiefung hinaus. Der
obere Durchmesser der im Substrat ausgebildeten Vertiefung beträgt vorzugsweise 2,5 bis 10 μπ\. Der
Durchmesser der großen Öffnung in der Isolationsschicht
liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 5,0 um. Dieser Durchmesser beträgt insbesondere
vorzugsweise 2,5 bis 3,5 μιη. Wenn die öffnung kleiner
ist, wird während des Betriebes der Struktur der Gasaustausch zur Vertiefung erschwert. Bei zu großer
Öffnung wird jedoch der Gradient des um die Emittcrspit7.e herum gebildeten elektrischen Feldes unscharf.
Beide Fälle sind für eine qualitativ gute Elektronenquelle unerwünschte Parameter, so daß die
öffnung in der Isolationsschicht zwischen diesen beiden
Grenzwerten gewählt werden muß.
üewünschtenfalls kann auch eine Elektronenquelle mit mehreren Emittern und auch mehreren ersten
Anoden auf einem einzigen Substrat hergestellt werden. Es bedeutet keine Schwierigkeit, auch mehrere
Tausend solcher Emitter-Anoden-Kombinationen gkkV·; itig auf einem einzigen Substrat herzustellen.
Die MFE der Erfindung weist sehr gute Kcnndnleii
auf und ist vor allem in einfachster Weise auch bei Massenfertigung herstellbar. Die MFE der Erfindung
eignet sich daher insbesondere zur Herstellung von Kathoden für Braunsche Röhren, Bildschirmröhren
oder Elektronenmikroskope, die sich alle durch das Fehlen einer Anheizzeit auszeichnen.
Die überraschend guten Eigenschaften der MFE nach der Erfindung, insbesondere die gute Qualität
der elektrischen Isolation zwischen dem Emitter und der Anodenschicht, hängen von einer Struktur ab, die
durch eine Isolationsschicht mit einer langen Oberfläche zwischen dem den Emitter umgebenden elektrisch
leitenden Substrat und der Anodenschicht gekennzeichnet ist. Außerdem ermöglicht das Verfahren
nach der Erfindung die Herstellung einer MFE mit ungewöhnlich guter Justierung und gegenseitiger
Ausrichtung zwischen dem Emitter und der Anode. Diese hervorragende Selbstausrichtung geht auf das
Einsetzen der Atzstufen und bzw. oder das Niederschlagen des Elektronenemissionsmaterials zurück.
Es werden Emitter-Anoden-Anordnungen extrem hoher Genauigkeit ohne Ausfälle bei der Herstellung
erhalten. Fehljustierungen sind ausgeschlossen. Zu kurze Isolatoroberflächenstrecken, die durch Fehljustierungen
zwischen der Anode und dem Emitter auftreten könnten, sind ausgeschlossen.
Zunächst wird die in der Fig. 1 a gezeigte Schichtstruktur aus der Giundschicht 4, der Isolationsschicht
2 und der Anodenschicht 1 hergestellt. Die Isolationsschicht 2 besteht aus SiO2 oder AI2O3, das
auf einer Si-Grundschicht durch chemische Reaktion aus der Dampfphase niedergeschlagen wird oder
durch thermische Oxidation hergestellt oder durch Kathodenzerstäubung aufgestrahlt wird. Die Dicke
der Isolationsschicht 2 wird auf einen Bereich von 0,4 bis 5 μιη eingestellt. Anschließend wird die Anodenschicht
1 durch Aufdampfen im Vakuum auf die Isolationsschicht 2 aufgebracht. Die Anodenschicht 1
wird dann mit einem Photolack 9 beschichtet, in dem ein ringförmiges Fenster 14 geöffnet wird. Die Flächenbreite
/, des Fensters 14 liegt im Bereich zwischen 0,3 und 3 μίτι. Das in der Photolackschicht 9 auf diese
Weise geöffnete Fenster 14 legt die Oberfläche der Anodenschicht 1 frei (Fig. Ib).
Unter Verwendung tier Photolackschicht 9 wird anschließend die Anodenschicht 1 zur öffnung eines
Fensters 15 geätzt. Nach Ätzen der Anodenschicht 1 wird die Isolationsschicht 2 unter Verwendung der
geätzten Anodenschicht 1 als Maske geätzt. Dabei wird die Oberfläche der Grundschicht 4 im Bereich
einer ringförmigen öffnung 16 freigelegt. Die Breite des Ringfensters 15 ist dabei geringfügig breiter als
die Breite /, des Ringfensters 14 in der Photolackschicht 9. Die öffnung 16 in der Isolationsschicht 2
hat einen Querschnitt in Form eines mit der kleineren
Basis abwärts gerichteten Kegelstumpfmantels. Der obere Basisdurchmesser ist geringfügig größer als das
Fenster 15 (Fig. 1 c).
Unter der zentral in der Ringstruktur stehengebliebenen
Inselstruktur 19, die von der öffnung 16 umgeben ist, wird der nadeiförmige Emitter ausgebildet.
Gleichzeitig wird eine kleine Vertiefune 18 durch eine Verbreiterung des Ringraumes um Tien Emitter 3
herum unter der Isolationsschicht 2 durch Ätzen des elektrisch leitenden Substrats 4 unter Verwendung
der Isolationsschicht 2 als Maske ausgebildet. Dabei weist die öffnung 16 am Boden die Breite I2 auf. Die
Isolationsschicht 2 und die Anodenschicht 1 überdekken die Vertiefung 18 in der Grundschicht 4 vom
Rand her, wobei in der Isolationsschicht 2 eine relativ große öffnung 16' entsteht.
Schließlich wird die Photolackschicht 9 entfernt und die in der Fig. Id gezeigte MFE erhalten.
Wie das vorstehend beschriebene Beispiel deutlich zeigt, können die Anodenschicht 1, der nadeiförmige
Emitter und die Vertiefung im Substrat durch eine Folge einfachster Ätzschritte hergestellt werden. Da
der Emitter 3 durch Ätzen aus der Grundschicht 4 ausgeformt ist, ist auch eine Verunreinigung des
Emitters durch Maskenmaterial, wie es bei dem bekannten Verfahren (US-PS 3755 704) auftritt, nicht
zu befürchten. Es werden daher qualitativ hochwertige Kaltemissionselektroden erhalten, deren
Herstellungsverfahren außerdem durch die fehlende Notwendigkeit einer Entfernungdes Maskenmaterials
wesentlich vereinfacht ist.
Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt. Die in der Fig. Id gezeigte Struktur wird
jedoch anschließend in der in Fig. 2 gezeigten Weise im Vakuum mit LaB6-Teilchen 10 bedampft. Das Bedampfen
erfolgt senkrecht zur Oberfläche der Grundschicht 4 auf die Anodenschicht 1 und den Emitter 3.
Dabei werden eine Anodenfläche 11 und eine Emitteroberfläche 12 erhalten.
Die auf diese Weise erhaltene MFE zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Isolation zwischen der
Gmndschicht 4 und der Anode 1 aus, da die aus SiO2
bestehende Isolationsschicht 2 um mehr als 1 μιη über
den Rand der Vertiefung 18 überkragt.
Beispiel Ί
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Herstellung der MFE ist in den Fig. 3a bis 3d gezeigt. Auf
eine Grundschicht 4 aus Si-Einkristallmaterial wird in
einer Stärke von etwa 2 μπι eine SiO2-Schicht 2 in an
sich bekannter Weise durch Kathodenzerstäuben aufgebracht (Fig, 3 a), Die Si-EinkristaHgrundschicht
besitzt einen niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand. Anschließend wird auf die SiO2-Schicht eine
Photolackschicht 9 aufgebracht, in der ein Ringfenster
zur Oberfläche der Isolationsschicht 2 geöffnet wird.
Unter Verwendung der Photolackschicht 9 als Maske wird anschließend in an sich bekannter Weise die Isolationsschicht
chemisch geätzt, so daß ein ringförmiges Fenster 17 gebildet wird, das die Oberfläche der
Grundschicht 4 freilegt (Fig. 3 b). Anschließend wird die Photolackschicht 9 entfernt. Die Grundschicht 4
wird durch das Fenster 17 unter Verwendung der Isolationsschicht 2 als Maske in an sich bekannter Weise
chemisch geätzt. Durch diese Ätzung wird in der in Fig. 3c gezeigten Weise ein nadeiförmiger F.mitter
mit einer schärfen Spitze erhalten. Bei Ausbildung der Spitze durch Ätzen in einer Richtung parallel zur
Oberfläche des Substrats fällt dann schließlich auch der inselartige Zentralbereich 2" von der Spitze des
sich ausbildenden Emitters ab.
Abschließend werden LaB^-Teilchen 10 im Vakuum
auf die Isolationsschicht 2 und den Emitter 3 senkrecht zur Oberfläche eier Grundschicht 4 in der
m Fig. 6d gezeigten Weise aufgedampft. Dabei wird die Anodenschicht 11 erhalten.
Bei der Herstellung der Anodenschicht 11 wird gleichzeitig eine Verbesserung der Austrittskenndaten
des Emitters durch Erniedrigung der Austrittsarbeit erhalten. Das erhaltene MFE weist ausgezeichnete
Kenndaten, eine hervorragende Justierung und niedrige Schwellwerte auf.
Auf einem Saphirsubstrat 13 wird eine etwa H) um
dicke Grundschicht 4 aus LaB6 13 ausgebildet (Fig. 4 a). Auf die LaB6-Schicht wird dann eine Isolationsschicht
2 und auf diese eine Anodenschicht 1 aufgebracht. Dann werden die Anodenschicht 1, die
Isolationsschicht 2 und die LaB6-Grundschicht 4 der Zweischichtenanordnung 20 in der Reihenfolge in der
im Beispiel 1 beschriebenen Weise geätzt. Dabei werden der nadeiförmige Emitter 3, die Vertiefung 18
und die überkragende Doppelschicht aus der Isolationsschicht 2 und der Anodenschicht 1 ausgeformt.
Dabei wird im letzten Schritt die Zweischichtenanordnung 20 so geätzt, daß oer Boden der den Emitter
3 umgebenden Vertiefung 18 nicht bis auf die Oberfläche des Saphirsubstrats 13 durchgreift. Die auf
diese Weise hergestellte MFE-Struktur ist in der Fig. 4b gezeigt.
Es wird in der zuvor beschriebenen Weise eine MFE der in Fig. 1 d gezeigten Struktur hergestellt.
Die Grundschicht 4 besteht aus Silicium und ist 200 um dick. Der Emitter 3 hat eine Höhe von 2,5 um
mit einem Krümmungsradius der Spitze von 50 um. Die Isolationsschicht 2 besteht aus SiO2 und ist 2 μιη
dick. Die Anodenschicht 1 ist 0,5 (im dick und besteht aus Gold.
Die aus der US-PS 3 755 704 bekannte MFE entspricht im Aufbau und im Material der MFE der hier
beschriebenen Anordnung (Fig. Id). Die Grundschicht ist ein Si-Einkristall mit einer (111 (-Oberfläche.
Die MFE wird im Vakuum bei 1.3 · 10 7 mbar betrieben.
Die Beschleunigungsspannung zwischen dem Emitter und der Anode beträgt 200 V. Die emittierten
Elektronen werden durch eine in 10 cm Entfernung über dem Emitter angebrachte weitere Anode bei einer
Spannung von 4 kV weiter beschleunigt.
Unter diesen Bedingungen wird an der MFE nach Fig. Id eine Emissionsstromdichte von 1 · M)5 A/crrr
gemessen, während an der MFE nach dem Stand der Technik unter identischen Bedingungen eine Emissionsstromdichte
von nur 6- 10J A/cm: gemessen
wird. Mit der MFE nach Fig. Id kann bei ununterbrochenem stationärem Betrieb ein Emissionssollstrom
innerhalb einer Toleranzbreite von ±5% von 5 μιτι für etwa 500 Stunden erhalten werden, während
die MFE nach dem Stand der Technik unter gleichen Bedingungen nach 250 Stunden zusammenbricht. Die
MFE nach Fig. Id weist also eine rd. doppelt so lange
Standzeit wie die aus dem Stand der Technik bekannte Struktur auf.
Weiterhin werden unter identischen Bedingungen die Durchschlagfestigkeit zwischen der Anode und
dem Emitter gemessen. Die Durchschlagspannung für die MFE nach Fig. 2d beträgt etwa 1000 V, für die
MFE nach dem Stand der Technik etwa 50>) V. In beiden Fällen beträgt die Dicke der Isolatorschicht
2 μπ\.
Vergleichbare Ergebnisse werden auch mit den anderen
zuvor beschriebenen Strukturen erhalten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (19)
1. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle mit einer elektrisch leitenden Grundschicht, mit
einem mit dieser verbundenen nadeiförmigen Emitter, mit einer auf der Grundschicht angeordneten Isolationsschicht mit einer den Emitter freilassenden Öffnung, und mit einer auf der Isolationsschicht angeordneten Anodenschicht, die in
die Öffnung hineinragt, ohne jedoch den Emitter zu überdecken, dadurch ge kennzeichnet, daß
der Emitter (3) in einer in der Grundschicht (4) befindlichen Vertiefung (18) als Teil der Grundschicht (4) angeordnet ist und daß die Isolationsschicht (2) über den Rand der Vertiefung (18)
hinausragt, ohne den Emitter (3) zu überdecken.
2. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Grundschicht (4) auf einem isolierenden Plättchen (13) aufgebracht ist.
3. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsqueüe
nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht (4) aus Silicium, Wolfram, mit Thorium legiertem Wolfram
oder Molybdän besteht.
4. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (2) aus
SiO2, TiO2, Ta2O5, Y2O3, Si3N4, AlN, Al2O1 oder
wärmebeständigem Glas besteht.
5. Dünn-xhicht-Feldelektronenemissionsquelle
nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Emitters mit
einer der folgenden Substanzen beschichtet ist: (Ba1SR)O, BaO-SrO-CaO), (Ca1Sr)O, LaB6,
CaB6, SrB6, BaB6, CeB6, (La1Sr)B6, (La1Ba)B6,
(La1Eu)B6, (Ce,Sr)B61 (Ce1Ba)B6, (Ce1Eu)B6,
(Pr1Sr)B6, (Pr1Ba)B6, (Pr1Eu)B6, (Nd1Sr)B6,
(Nd1Ba)B6, (Nd1Eu)B6, (Eu1Sr)B6 und (Eu1Ba)B6.
6. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenschicht (1) ans
Chrom, Gold, Nickel oder Legierungen dieser Metalle besteht.
7. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anodenschicht (1) aus demselben Material wie der Emitterüberzug besteht.
8. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsciuelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer einzigen Grundschicht
(4) mehrere oder viele Feldelektronenemissionsquellen ausgebildet sind.
9. Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (2) mindestens 0,5 μπι über den Rand der Vertiefung, (18)
kragt.
K). Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquclle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht (2) mindestens 1 um über den Rand der Vertiefung (18)
kragt.
11. Verfahren zur Herstellung der Dünnschicht-Feldeiektronenemissionsquellc nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem auf der elektrisch leitenden Grundschicht eine bolations-
Schicht aufgebracht wird, bei dem in der Isolationsschicht eine Öffnung erzeugt wird, und
bei dem danach der Emitter geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ringförmig ist
und daß die Grundschicht durch diese Öffnung hindurch unter Verwendung der Isolationsschicht
als Maske so weit ausgeätzt wird, bis sich in der Mitte der zunächst ringförmigen Vertiefung (18)
eine nadelförmige Spitze als Emitter (3) bildet.
12. Verfahren zur Herstellung dei Dünnschicht-Feldeiektronenemissionsquelle nach Anspruch 11, bei dem nach dem Aufbringen der Isolationsschicht auf dieser eine Anodenschicht
aufgetragen wird, bei dem in der Anodenschicht ein Fenster erzeugt wird, das sich im wesentlichen
mit der Öffnung in der Isolationsschicht deckt, und bei dem danach der Emitter geformt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß das Fenster in der Anodenschicht ringförmig ist, daß durch dieses hindurch
unter Verwendung der Anodenschicht als Maske in der Isolationsschicht die ringförmige Öffnung
geätzt wird, und daß durch diese Öffnung hindurch unter Verwendung der Isolationsschicht als Maske
die Grundschicht geätzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht
(2) durch chemische Reaktion aus der Dampfphase niedergeschlagen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht
(2) durch thermische Oxidation hergestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsschicht
(2) durch Kathodenzerstäubung hergestellt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenschicht (1) durch Aufdampfen im Vakuum hergestellt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Öffnung und des Fensters durch chemisches
Ätzen erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Öffnung und des Fensters durch Plasmaätzen,
lonenätzen oder Kathodenzerstäubung erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberfläche des Emitters (3) eine die Elektronenemission
erleichternde and fördernde Substanz niedergeschlagen wird.
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---|---|---|---|
JP9329774A JPS5436828B2 (de) | 1974-08-16 | 1974-08-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2536363A1 DE2536363A1 (de) | 1976-02-26 |
DE2536363B2 DE2536363B2 (de) | 1978-11-09 |
DE2536363C3 true DE2536363C3 (de) | 1979-07-12 |
Family
ID=14078420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2536363A Expired DE2536363C3 (de) | 1974-08-16 | 1975-08-14 | Dünnschicht-Feldelektronenemissionsquelle and Verfahren zu ihrer Herstellung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4008412A (de) |
JP (1) | JPS5436828B2 (de) |
DE (1) | DE2536363C3 (de) |
Families Citing this family (133)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168213A (en) * | 1976-04-29 | 1979-09-18 | U.S. Philips Corporation | Field emission device and method of forming same |
NL7604569A (nl) * | 1976-04-29 | 1977-11-01 | Philips Nv | Veldemitterinrichting en werkwijze tot het vormen daarvan. |
JPS608574B2 (ja) * | 1978-08-12 | 1985-03-04 | 大阪大学長 | イオン源用半導体エミツタ− |
DE2920569A1 (de) * | 1979-05-21 | 1980-12-04 | Ibm Deutschland | Elektrodenfuehrung fuer metallpapier- drucker |
NL184589C (nl) * | 1979-07-13 | 1989-09-01 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke halfgeleiderinrichting. |
US4307507A (en) * | 1980-09-10 | 1981-12-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of manufacturing a field-emission cathode structure |
US4410832A (en) * | 1980-12-15 | 1983-10-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | EBS Device with cold-cathode |
JPS587740A (ja) * | 1981-06-30 | 1983-01-17 | インタ−ナシヨナル・ビジネス・マシ−ンズ・コ−ポレ−シヨン | カソード用の電子放出層を形成する方法 |
US4513308A (en) * | 1982-09-23 | 1985-04-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | p-n Junction controlled field emitter array cathode |
DE3340777A1 (de) * | 1983-11-11 | 1985-05-23 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Verfahren zur herstellung von duennfilm-feldeffekt-kathoden |
NL8400297A (nl) * | 1984-02-01 | 1985-09-02 | Philips Nv | Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel. |
FR2593953B1 (fr) * | 1986-01-24 | 1988-04-29 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un dispositif de visualisation par cathodoluminescence excitee par emission de champ |
US4994708A (en) * | 1986-07-01 | 1991-02-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Cold cathode device |
US5201681A (en) * | 1987-02-06 | 1993-04-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of emitting electrons |
US5176557A (en) * | 1987-02-06 | 1993-01-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emission element and method of manufacturing the same |
US4721885A (en) * | 1987-02-11 | 1988-01-26 | Sri International | Very high speed integrated microelectronic tubes |
DE3782247D1 (de) * | 1987-04-22 | 1992-11-19 | Christensen Alton O | Feldemissionsvorrichtung. |
US4904895A (en) * | 1987-05-06 | 1990-02-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Electron emission device |
GB8720792D0 (en) * | 1987-09-04 | 1987-10-14 | Gen Electric Co Plc | Vacuum devices |
JPH02503728A (ja) * | 1988-03-25 | 1990-11-01 | トムソン‐セーエスエフ | 電界放出形ソースの製造方法及びエミッタアレイの製造へのその応用 |
FR2629264B1 (fr) * | 1988-03-25 | 1990-11-16 | Thomson Csf | Procede de fabrication d'emetteurs a pointes a emission de champ, et son application a la realisation de reseaux d'emetteurs |
US4926056A (en) * | 1988-06-10 | 1990-05-15 | Sri International | Microelectronic field ionizer and method of fabricating the same |
GB2227362B (en) * | 1989-01-18 | 1992-11-04 | Gen Electric Co Plc | Electronic devices |
US4956574A (en) * | 1989-08-08 | 1990-09-11 | Motorola, Inc. | Switched anode field emission device |
US4943343A (en) * | 1989-08-14 | 1990-07-24 | Zaher Bardai | Self-aligned gate process for fabricating field emitter arrays |
EP0416625B1 (de) * | 1989-09-07 | 1996-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Elektronemittierende Vorrichtung; Herstellungsverfahren Elektronemittierende Vorrichtung, Herstellungsverfahren derselben und Anzeigegerät und Elektronstrahl- Schreibvorrichtung, welche diese Vorrichtung verwendet. |
US5019003A (en) * | 1989-09-29 | 1991-05-28 | Motorola, Inc. | Field emission device having preformed emitters |
AU6343290A (en) * | 1989-09-29 | 1991-04-28 | Motorola, Inc. | Flat panel display using field emission devices |
US5055077A (en) * | 1989-11-22 | 1991-10-08 | Motorola, Inc. | Cold cathode field emission device having an electrode in an encapsulating layer |
US5229682A (en) * | 1989-12-18 | 1993-07-20 | Seiko Epson Corporation | Field electron emission device |
US5228878A (en) * | 1989-12-18 | 1993-07-20 | Seiko Epson Corporation | Field electron emission device production method |
US5412285A (en) * | 1990-12-06 | 1995-05-02 | Seiko Epson Corporation | Linear amplifier incorporating a field emission device having specific gap distances between gate and cathode |
EP0434330A3 (en) * | 1989-12-18 | 1991-11-06 | Seiko Epson Corporation | Field emission device and process for producing the same |
US5038070A (en) * | 1989-12-26 | 1991-08-06 | Hughes Aircraft Company | Field emitter structure and fabrication process |
US5079476A (en) * | 1990-02-09 | 1992-01-07 | Motorola, Inc. | Encapsulated field emission device |
US5030921A (en) * | 1990-02-09 | 1991-07-09 | Motorola, Inc. | Cascaded cold cathode field emission devices |
US5007873A (en) * | 1990-02-09 | 1991-04-16 | Motorola, Inc. | Non-planar field emission device having an emitter formed with a substantially normal vapor deposition process |
US5142184B1 (en) * | 1990-02-09 | 1995-11-21 | Motorola Inc | Cold cathode field emission device with integral emitter ballasting |
US5203731A (en) * | 1990-07-18 | 1993-04-20 | International Business Machines Corporation | Process and structure of an integrated vacuum microelectronic device |
US5334908A (en) * | 1990-07-18 | 1994-08-02 | International Business Machines Corporation | Structures and processes for fabricating field emission cathode tips using secondary cusp |
EP0544663B1 (de) * | 1990-07-18 | 1996-06-26 | International Business Machines Corporation | Herstellungsverfahren und struktur einer integrierten vakuum-mikroelektronischen vorrichtung |
US5163328A (en) * | 1990-08-06 | 1992-11-17 | Colin Electronics Co., Ltd. | Miniature pressure sensor and pressure sensor arrays |
US5461280A (en) * | 1990-08-29 | 1995-10-24 | Motorola | Field emission device employing photon-enhanced electron emission |
US5148078A (en) * | 1990-08-29 | 1992-09-15 | Motorola, Inc. | Field emission device employing a concentric post |
US5157309A (en) * | 1990-09-13 | 1992-10-20 | Motorola Inc. | Cold-cathode field emission device employing a current source means |
US5136764A (en) * | 1990-09-27 | 1992-08-11 | Motorola, Inc. | Method for forming a field emission device |
US5281890A (en) * | 1990-10-30 | 1994-01-25 | Motorola, Inc. | Field emission device having a central anode |
US5218273A (en) * | 1991-01-25 | 1993-06-08 | Motorola, Inc. | Multi-function field emission device |
JP2626276B2 (ja) * | 1991-02-06 | 1997-07-02 | 双葉電子工業株式会社 | 電子放出素子 |
EP0503638B1 (de) * | 1991-03-13 | 1996-06-19 | Sony Corporation | Anordnung von Feldemissionskathoden |
US5144191A (en) * | 1991-06-12 | 1992-09-01 | Mcnc | Horizontal microelectronic field emission devices |
US5138237A (en) * | 1991-08-20 | 1992-08-11 | Motorola, Inc. | Field emission electron device employing a modulatable diamond semiconductor emitter |
US5129850A (en) * | 1991-08-20 | 1992-07-14 | Motorola, Inc. | Method of making a molded field emission electron emitter employing a diamond coating |
US5141460A (en) * | 1991-08-20 | 1992-08-25 | Jaskie James E | Method of making a field emission electron source employing a diamond coating |
US5382867A (en) * | 1991-10-02 | 1995-01-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Field-emission type electronic device |
US5536193A (en) * | 1991-11-07 | 1996-07-16 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Method of making wide band gap field emitter |
US5266530A (en) * | 1991-11-08 | 1993-11-30 | Bell Communications Research, Inc. | Self-aligned gated electron field emitter |
US5229331A (en) * | 1992-02-14 | 1993-07-20 | Micron Technology, Inc. | Method to form self-aligned gate structures around cold cathode emitter tips using chemical mechanical polishing technology |
US5696028A (en) * | 1992-02-14 | 1997-12-09 | Micron Technology, Inc. | Method to form an insulative barrier useful in field emission displays for reducing surface leakage |
US5653619A (en) * | 1992-03-02 | 1997-08-05 | Micron Technology, Inc. | Method to form self-aligned gate structures and focus rings |
US5371431A (en) * | 1992-03-04 | 1994-12-06 | Mcnc | Vertical microelectronic field emission devices including elongate vertical pillars having resistive bottom portions |
US5543684A (en) * | 1992-03-16 | 1996-08-06 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Flat panel display based on diamond thin films |
US5763997A (en) * | 1992-03-16 | 1998-06-09 | Si Diamond Technology, Inc. | Field emission display device |
US6127773A (en) * | 1992-03-16 | 2000-10-03 | Si Diamond Technology, Inc. | Amorphic diamond film flat field emission cathode |
US5449970A (en) * | 1992-03-16 | 1995-09-12 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Diode structure flat panel display |
US5675216A (en) * | 1992-03-16 | 1997-10-07 | Microelectronics And Computer Technololgy Corp. | Amorphic diamond film flat field emission cathode |
US5659224A (en) * | 1992-03-16 | 1997-08-19 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Cold cathode display device |
US5548185A (en) * | 1992-03-16 | 1996-08-20 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Triode structure flat panel display employing flat field emission cathode |
US5679043A (en) * | 1992-03-16 | 1997-10-21 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Method of making a field emitter |
JP2897520B2 (ja) * | 1992-04-02 | 1999-05-31 | 日本電気株式会社 | 冷陰極 |
KR950004516B1 (ko) * | 1992-04-29 | 1995-05-01 | 삼성전관주식회사 | 필드 에미션 디스플레이와 그 제조방법 |
GB9210419D0 (en) * | 1992-05-15 | 1992-07-01 | Marconi Gec Ltd | Cathode structures |
US5499938A (en) * | 1992-07-14 | 1996-03-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field emission cathode structure, method for production thereof, and flat panel display device using same |
US5374868A (en) * | 1992-09-11 | 1994-12-20 | Micron Display Technology, Inc. | Method for formation of a trench accessible cold-cathode field emission device |
KR960009127B1 (en) * | 1993-01-06 | 1996-07-13 | Samsung Display Devices Co Ltd | Silicon field emission emitter and the manufacturing method |
JP2694889B2 (ja) * | 1993-03-10 | 1997-12-24 | マイクロン・テクノロジー・インコーポレイテッド | セルフアラインゲート構造および集束リングの形成法 |
JPH08507643A (ja) * | 1993-03-11 | 1996-08-13 | フェド.コーポレイション | エミッタ先端構造体及び該エミッタ先端構造体を備える電界放出装置並びにその製造方法 |
US5903243A (en) * | 1993-03-11 | 1999-05-11 | Fed Corporation | Compact, body-mountable field emission display device, and display panel having utility for use therewith |
US5534743A (en) * | 1993-03-11 | 1996-07-09 | Fed Corporation | Field emission display devices, and field emission electron beam source and isolation structure components therefor |
US5561339A (en) * | 1993-03-11 | 1996-10-01 | Fed Corporation | Field emission array magnetic sensor devices |
EP0637050B1 (de) * | 1993-07-16 | 1999-12-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Feldemissionsanordnung |
US5564959A (en) * | 1993-09-08 | 1996-10-15 | Silicon Video Corporation | Use of charged-particle tracks in fabricating gated electron-emitting devices |
US7025892B1 (en) | 1993-09-08 | 2006-04-11 | Candescent Technologies Corporation | Method for creating gated filament structures for field emission displays |
US5559389A (en) * | 1993-09-08 | 1996-09-24 | Silicon Video Corporation | Electron-emitting devices having variously constituted electron-emissive elements, including cones or pedestals |
US5462467A (en) * | 1993-09-08 | 1995-10-31 | Silicon Video Corporation | Fabrication of filamentary field-emission device, including self-aligned gate |
KR100366191B1 (ko) * | 1993-11-04 | 2003-03-15 | 에스아이 다이아몬드 테크놀로지, 인코포레이티드 | 플랫패널디스플레이시스템및구성소자의제조방법 |
US5528103A (en) * | 1994-01-31 | 1996-06-18 | Silicon Video Corporation | Field emitter with focusing ridges situated to sides of gate |
US5583393A (en) * | 1994-03-24 | 1996-12-10 | Fed Corporation | Selectively shaped field emission electron beam source, and phosphor array for use therewith |
EP0675519A1 (de) * | 1994-03-30 | 1995-10-04 | AT&T Corp. | Vorrichtung mit Feldeffekt-Emittern |
US5552659A (en) * | 1994-06-29 | 1996-09-03 | Silicon Video Corporation | Structure and fabrication of gated electron-emitting device having electron optics to reduce electron-beam divergence |
US5607335A (en) * | 1994-06-29 | 1997-03-04 | Silicon Video Corporation | Fabrication of electron-emitting structures using charged-particle tracks and removal of emitter material |
US5698933A (en) * | 1994-07-25 | 1997-12-16 | Motorola, Inc. | Field emission device current control apparatus and method |
US5629583A (en) * | 1994-07-25 | 1997-05-13 | Fed Corporation | Flat panel display assembly comprising photoformed spacer structure, and method of making the same |
JP2735009B2 (ja) * | 1994-10-27 | 1998-04-02 | 日本電気株式会社 | 電界放出型電子銃の製造方法 |
US5623180A (en) * | 1994-10-31 | 1997-04-22 | Lucent Technologies Inc. | Electron field emitters comprising particles cooled with low voltage emitting material |
US5628659A (en) * | 1995-04-24 | 1997-05-13 | Microelectronics And Computer Corporation | Method of making a field emission electron source with random micro-tip structures |
US6296740B1 (en) | 1995-04-24 | 2001-10-02 | Si Diamond Technology, Inc. | Pretreatment process for a surface texturing process |
US5828288A (en) * | 1995-08-24 | 1998-10-27 | Fed Corporation | Pedestal edge emitter and non-linear current limiters for field emitter displays and other electron source applications |
US5844351A (en) * | 1995-08-24 | 1998-12-01 | Fed Corporation | Field emitter device, and veil process for THR fabrication thereof |
US5688158A (en) * | 1995-08-24 | 1997-11-18 | Fed Corporation | Planarizing process for field emitter displays and other electron source applications |
US5637539A (en) * | 1996-01-16 | 1997-06-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Vacuum microelectronic devices with multiple planar electrodes |
US5641706A (en) * | 1996-01-18 | 1997-06-24 | Micron Display Technology, Inc. | Method for formation of a self-aligned N-well for isolated field emission devices |
US5893967A (en) * | 1996-03-05 | 1999-04-13 | Candescent Technologies Corporation | Impedance-assisted electrochemical removal of material, particularly excess emitter material in electron-emitting device |
US5766446A (en) * | 1996-03-05 | 1998-06-16 | Candescent Technologies Corporation | Electrochemical removal of material, particularly excess emitter material in electron-emitting device |
US6187603B1 (en) | 1996-06-07 | 2001-02-13 | Candescent Technologies Corporation | Fabrication of gated electron-emitting devices utilizing distributed particles to define gate openings, typically in combination with lift-off of excess emitter material |
US5865657A (en) * | 1996-06-07 | 1999-02-02 | Candescent Technologies Corporation | Fabrication of gated electron-emitting device utilizing distributed particles to form gate openings typically beveled and/or combined with lift-off or electrochemical removal of excess emitter material |
US5865659A (en) * | 1996-06-07 | 1999-02-02 | Candescent Technologies Corporation | Fabrication of gated electron-emitting device utilizing distributed particles to define gate openings and utilizing spacer material to control spacing between gate layer and electron-emissive elements |
US5755944A (en) * | 1996-06-07 | 1998-05-26 | Candescent Technologies Corporation | Formation of layer having openings produced by utilizing particles deposited under influence of electric field |
JP3441312B2 (ja) * | 1996-09-18 | 2003-09-02 | 株式会社東芝 | 電界放出型冷陰極装置及びその製造方法 |
US6022256A (en) | 1996-11-06 | 2000-02-08 | Micron Display Technology, Inc. | Field emission display and method of making same |
US5828163A (en) * | 1997-01-13 | 1998-10-27 | Fed Corporation | Field emitter device with a current limiter structure |
US6120674A (en) * | 1997-06-30 | 2000-09-19 | Candescent Technologies Corporation | Electrochemical removal of material in electron-emitting device |
US6091190A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-18 | Motorola, Inc. | Field emission device |
JP2000021287A (ja) | 1998-06-30 | 2000-01-21 | Sharp Corp | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
JP2000243218A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-08 | Nec Corp | 電子放出装置及びその駆動方法 |
TW483025B (en) * | 2000-10-24 | 2002-04-11 | Nat Science Council | Formation method of metal tip electrode field emission structure |
KR100706513B1 (ko) * | 2001-04-11 | 2007-04-11 | 엘지전자 주식회사 | 전계방출소자 |
WO2007091366A1 (ja) * | 2006-02-09 | 2007-08-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | イオン発生器 |
WO2008070118A1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-12 | Landec Corporation | Drug delivery |
CN101465254B (zh) * | 2007-12-19 | 2010-12-08 | 北京富纳特创新科技有限公司 | 热发射电子源及其制备方法 |
JP4458380B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2010-04-28 | キヤノン株式会社 | 電子放出素子およびそれを用いた画像表示パネル、画像表示装置並びに情報表示装置 |
DE102008049654A1 (de) | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Carl Zeiss Nts Gmbh | Elektronenstrahlquelle und Verfahren zur Herstellung derselben |
JP2010157489A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-07-15 | Canon Inc | 電子放出素子の製造方法および画像表示装置の製造方法 |
JP2010157490A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-07-15 | Canon Inc | 電子放出素子および該電子放出素子を用いた表示パネル |
JP2010177029A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Canon Inc | 電子放出素子の製造方法及び硼化ランタン膜の製造方法 |
JP2010174331A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Canon Inc | 硼化物膜の製造方法及び電子放出素子の製造方法 |
US8536773B2 (en) * | 2011-03-30 | 2013-09-17 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Electron beam source and method of manufacturing the same |
US9852870B2 (en) * | 2011-05-23 | 2017-12-26 | Corporation For National Research Initiatives | Method for the fabrication of electron field emission devices including carbon nanotube field electron emisson devices |
WO2014088730A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Fomani Arash Akhavan | Self-aligned gated emitter tip arrays |
US9748071B2 (en) | 2013-02-05 | 2017-08-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Individually switched field emission arrays |
US9053890B2 (en) | 2013-08-02 | 2015-06-09 | University Health Network | Nanostructure field emission cathode structure and method for making |
WO2017112937A1 (en) | 2015-12-23 | 2017-06-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Electron transparent membrane for cold cathode devices |
US11114272B2 (en) * | 2019-09-25 | 2021-09-07 | Fei Company | Pulsed CFE electron source with fast blanker for ultrafast TEM applications |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3453478A (en) * | 1966-05-31 | 1969-07-01 | Stanford Research Inst | Needle-type electron source |
US3500102A (en) * | 1967-05-15 | 1970-03-10 | Us Army | Thin electron tube with electron emitters at intersections of crossed conductors |
US3755704A (en) * | 1970-02-06 | 1973-08-28 | Stanford Research Inst | Field emission cathode structures and devices utilizing such structures |
US3665241A (en) * | 1970-07-13 | 1972-05-23 | Stanford Research Inst | Field ionizer and field emission cathode structures and methods of production |
US3671798A (en) * | 1970-12-11 | 1972-06-20 | Nasa | Method and apparatus for limiting field-emission current |
US3814968A (en) * | 1972-02-11 | 1974-06-04 | Lucas Industries Ltd | Solid state radiation sensitive field electron emitter and methods of fabrication thereof |
JPS4889678A (de) * | 1972-02-25 | 1973-11-22 | ||
US3970887A (en) * | 1974-06-19 | 1976-07-20 | Micro-Bit Corporation | Micro-structure field emission electron source |
US3921022A (en) * | 1974-09-03 | 1975-11-18 | Rca Corp | Field emitting device and method of making same |
-
1974
- 1974-08-16 JP JP9329774A patent/JPS5436828B2/ja not_active Expired
-
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- 1975-08-14 DE DE2536363A patent/DE2536363C3/de not_active Expired
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