DE60104907T2 - Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren mit ausgezeichneten Elektronenemissionscharakteristiken.
  • Wenn in einem herkömmlichen Feldemissionsdisplay (FED) ein starkes elektrisches Feld durch Gates auf eine Spindt-Feldemissionsanordnung (FEA) aufgebracht wird, die aus einem Metall wie Molybdän (Mo) oder einem Halbleitermaterial wie Silicium (Si) gebildet ist, das heißt mit Mikrospitzen in regelmäßigen Abständen angeordnet, werden Elektronen aus den Mikrospitzen emittiert. Die emittierten Elektronen werden zu einer Anode beschleunigt, auf die Spannung (zum Beispiel einige hundert bis einige tausend Volt) aufgebracht wird, und kollidieren mit Leuchtstoffen (Phosphor) mit denen die Anoden beschichtet sind, wodurch Licht emittiert wird. Weil die Austrittsarbeit eines Metalls oder Halbleitermaterials, das für die Mikrospitzen eines herkömmlichen FED verwendet ist, groß ist, muss die Gatespannung zur Elektronenemission sehr hoch sein. Restgaspartikel im Vakuum kollidieren mit Elektronen und werden auf diese Weise ionisiert. Weil die Mikrospitzen mit diesen Gasionen bombardiert werden, können die Mikrospitzen als Elektronenemissionsquelle brechen. Da außerdem Partikel von den Leuchtstoffen abgetrennt werden, die mit Elektronen kollidieren und die Mikrospitzen verunreinigen, kann die Leistungsfähigkeit der Elektronenemissionsquelle beeinträchtigt werden. Diese Probleme können die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer der FEA reduzieren. Um diese Probleme zu überwinden, werden anstelle eines Metalls oder eines Halbleitermaterials, Kohlenstoffnanoröhrchen mit einer niedrigen Elektronenemissionsspannung und einer ausgezeichneten chemischen Stabilität als Elektronenemitter verwendet. In diesem Fall kann die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der FEA verbessert werden.
  • Bogenentladung und Laserabtragung werden verbreitet zum Abscheiden von Kohlenstoffnanoröhrchen verwendet, aber diese Verfahren sind nicht für eine Massenproduktion von Kohlenstoffnanoröhren zu niedrigen Kosten geeignet, und bei diesen Verfahren ist eine Strukturbeeinflussung schwierig. Um diese Probleme zu überwinden, wurde das chemische Aufdampfen entwickelt. Repräsentative chemische Aufdampfverfahren umfassen thermisches chemisches Aufdampfen (CVD, chemical vapour deposition) (Appl. Phys. Lett. 67, 2477, 1995), MPECVD (Appl. Phys. Lett. 72, 3437, 1998) und Ionenbestrahlung (Appl. Phys. Lett. 69, 4174, 1996).
  • Während der Schwellenwert des elektrischen Feldes eines Diamantfilms zur Elektronenemission, der als Material einer Elektronenemissionsquelle hervorgehoben wurde, ungefähr 10 V/μm beträgt, weisen Kohlenstoffnanoröhren eine Charakteristik auf, in der Elektronen selbst bei einem elektrischen Feld von 1 V/μm oder weniger leicht emittiert werden. Dementsprechend wurden Kohlenstoffnanoröhren als Material der nächsten Generation für Elektronenemissionsquellen angesehen.
  • 1 ist eine schematische Schnittansicht, die die Struktur einer herkömmlichen FED unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren darstellt. Wie in 1 gezeigt ist, weist die herkömmliche FED unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren ein vorderes Substrat 11 und ein hinteres Substrat 16 auf, die einander zugewandt sind, eine Anodenelektrode 12 und eine Kathodenelektrode 15, die auf den Oberflächen der beiden Substrate 11 bzw. 16 einander zugewandt ausgebildet sind, Leuchtstoff 13, mit dem die Anodenelektrode 12 beschichtet ist und auf der Kathodenelektrode 15 abgeschiedene Kohlenstoffnanoröhren 14, wodurch eine Diodenstruktur ausgebildet ist.
  • Es ist bei der Herstellung von FEDs unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren von Bedeutung, Kohlenstoffnanoröhren auf einer großen Fläche zu geringen Kosten unter Verwendung eines Verfahrens abzuscheiden, das in der Lage ist, die Kohlenstoffnanoröhren zu beeinflussen. Es wird angenommen, dass chemisches Aufdampfen verwendet werden sollte, um den oben genannten Zweck zu erfüllen. Ähnlich wie Bogenentladung oder Laserablation verwendet chemisches Aufdampfen ein Übergangsmetall wie Nickel (Ni) oder Eisen (Fe) oder Silicid wie CoSi2 als Katalysator. Bisher werden Kohlenstoffnanoröhren nicht auf einer Struktur in einem bestimmten Muster abgeschieden, sondern wurden statistisch wie in einer Diodenstruktur abgeschieden. Die Diodenstruktur kann leicht durch chemisches Aufdampfen hergestellt werden, weil eine Schicht wie eine Isolierschicht oder ein Gate, die in einer Triodenstruktur gezeigt sind, nicht notwendig ist. Es ist jedoch in einer einfachen Diodenstruktur schwierig, die emittierten Elektronen zu beeinflussen. Dies stört die erforderliche Leistungsfähigkeit eines Displays.
  • Ein Feldemitter unter Verwendung geregelter Kohlenstoffnanoröhren ist im US-Patent Nr. 5,773,834 offenbart. In diesem Patent ist ein Feldemitter auf einer Triodenstruktur unter Verwendung eines Gitters in Netzform als Gateelektroden ausgebildet, so dass erwartet werden kann, dass emittierte Elektronen in gewissem Maß beeinflusst werden können. Die Struktur dieses Feldemitters ist jedoch nicht einfach genug, dass er leicht durch chemisches Aufdampfen hergestellt werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte (a) Ausbilden einer Trennschicht auf einer Gateelektrode unter Verwendung von Schrägabscheidung in einer Struktur, in der eine Kathodenelektrode, eine Gateisolierschicht und die Gateelektrode sequentiell auf einem Kathodenglassubstrat ausgebildet werden, eine Gateöffnung auf der Gateelektrode ausgebildet wird, ein Mikrohohlraum entsprechend der Öffnung in der Gateisolierschicht ausgebildet wird; (b) Ausbilden einer Katalysatorschicht auf der Kathodenelektrode im Mikrohohlraum, wobei die Katalysatorschicht als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt; (c) Ausführen einer Schrägabscheidung auf der Katalysatorschicht, wodurch eine nicht reaktive Schicht ausgebildet wird, um zu verhindern, dass Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht außerhalb des Mikrohohlraums wachsen; (d) Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht im Mikrohohlraum; und (e) Entfernen der Trennschicht.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur zur Verfügung, bei dem eine Elektronenemissionsquelle durch Anwenden eines Spindt-Prozesses auf Kohlenstoffnanoröhren hergestellt werden kann.
  • In Schritt (a) kann die Gateisolierschicht durch Abscheiden von SiO2 oder Si3N4 in einer Dicke von 5–10 μm ausgebildet werden und der Durchmesser der Gateöffnung kann 5–10 μm betragen. In Schritt (b) kann die Katalysatorschicht durch Abscheiden von Ni oder Co ausgebildet werden. In Schritt (c) kann die nicht reaktive Schicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cr, W, Al, Mo und Si gebildet werden. In Schritt (d) kann das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren durch ein Bogenentladungsverfahren oder chemische Aufdampfverfahren erfolgen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: (a) Ausbilden einer Trennschicht auf einer Gateelektrode unter Verwendung von Schrägabscheidung in einer Struktur, in der eine Kathodenelektrode, eine Gateisolierschicht und die Gateelektrode sequentiell auf einem Kathodenglassubstrat ausgebildet werden, eine Gateöffnung auf der Gateelektrode ausgebildet wird, ein Mikrohohlraum entsprechend der Gateöffnung in der Gateisolierschicht ausgebildet wird; (b) Durchführen einer Schrägabscheidung auf der Kathodenelektrode im Mikrohohlraum, wodurch eine Basisschicht mit einer Kegelstumpfform im Mikrohohlraum ausgebildet wird; (c) Ausbilden einer Katalysatorschicht auf der Basisschicht, wobei die Katalysatorschicht als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt; (d) Ausführen einer Schrägabscheidung auf der Katalysatorschicht, wodurch eine nicht reaktive Schicht ausgebildet wird, um zu verhindern, dass Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht außerhalb des Mikrohohlraums wachsen; (e) Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht im Mikrohohlraum; und (f) Entfernen der Trennschicht.
  • In Schritt (a) kann wiederum die Gateisolierschicht durch Abscheiden von SiO2 oder Si3N4 in einer Dicke von 5–10 μm ausgebildet werden und der Durchmesser der Gateöffnung kann 5–10 μm betragen. In Schritt (b) kann die Basisschicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus Au, Pt und Nb gebildet werden. In Schritt (c) kann die Katalysatorschicht durch Abscheiden von Ni oder Co ausgebildet werden. In Schritt (d) kann die nicht reaktive Schicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus Cr, W, Al, Mo und Si gebildet werden. In Schritt (e) kann das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren durch ein Bogenentladungsverfahren oder chemische Aufdampfverfahren erfolgen.
  • Beispiele der Erfindung werden nun ausführlich mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine schematische Vertikalschnittansicht eines herkömmlichen Feldemissionsdisplays (FED) unter Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren ist;
  • 2A bis 2H Schnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind;
  • 3A bis 3C Schnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind;
  • 4A bis 4E Schnittansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind;
  • 5 eine schematische Darstellung eines Schemas zum Betreiben einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur hergestellt gemäß der ersten oder zweiten Ausführungsform ist;
  • 6 eine SEM-Photographie ist, die den Zustand darstellt, in dem eine Katalysatorschicht auf dem Boden eines Mikrohohlraums nach einem Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet wird;
  • 7 und 8 SEM-Photographien sind, die Zustände darstellen, in denen Kohlenstoffnanoröhren auf einer Katalysatorschicht nach einem Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung wachsen; und
  • 9 ein Schaubild ist, das Veränderungen im Emissionsstrom in Abhängigkeit von Veränderungen in der Gatespannung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur hergestellt gemäß einem Verfahren der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Mit Bezug zu 2A wird eine Kathodenelektrode 2 aus einer transparenten Elektrode oder einem Metall auf einem hinteren Glassubstrat 1 ausgebildet.
  • Mit Bezug zu 2B wird ein Gateisoliermaterial wie SiO2 oder Si3N4 auf der Kathodenelektrode 2 in einer Dicke von 5–10 μm abgeschieden, wodurch eine Gateisolierschicht 3 zum isolieren der Kathodenelektrode 2 von einer Gateelektrode 4 ausgebildet wird. Die Gateelektrode 4 wird auf der Gateisolierschicht 3 ausgebildet.
  • Mit Bezug zu 2C werden Gateöffnungen 5 auf der Gateelektrode 4 derart ausgebildet, dass sie einen Durchmesser von ungefähr 5–10 μm unter Berücksichtigung der Dicke der Gateisolierschicht 3 aufweisen.
  • Mit Bezug zu 2D wird die Gateisolierschicht 3 unter Verwendung der Gateelektrode 4 als Maske geätzt, wodurch Mikrohohlräume 6 ausgebildet werden.
  • Mit Bezug zu 2E wird eine Trennschicht (eine Opferschicht) 7 mit einer Neigung unter Verwendung von richtungsgebenden Abscheidungsgeräten abgeschieden.
  • Mit Bezug zu 2F wird ein Material wie Ni oder Co, das beim Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren als Katalysator wirkt, vertikal abgeschieden, wodurch Katalysatorschichten 9 und 9' auf dem Boden der Mikrohohlräume 6 und den Oberflächen der Trennschicht 7 ausgebildet werden.
  • Mit Bezug zu 2G wird die Trennschicht 7 abgetrennt, wodurch die auf der Trennschicht 7 ausgebildete Katalysatorschicht 9' entfernt wird.
  • Mit Bezug zu 2H wachsen Kohlenstoffnanoröhren 10 auf der auf dem Boden der Mikrohohlräume 6 ausgebildeten Katalysatorschicht 9. Solches partielles Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren 10 nur auf der Katalysatorschicht 9 kann durch Durchführen eines chemischen Aufdampfprozesses (CVD, chemical vapour deposition) erreicht werden, ohne spezielle Prozessbedingungen festzusetzen. Die Kohlenstoffnanoröhren 10 wachsen üblicherweise auf der Katalysatorschicht 9, können aber auf der Gateelektrode 4 ausgebildet werden. Mit einer solchen Anordnung werden selbstausgerichtete Kohlenstoffnanoröhren 10 in den Mikrohohlräumen 6 ausgebildet, so dass eine Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur erhalten werden kann. Jedoch werden auf der Gateelektrode 4 Kohlenstoffnanoröhren gebildet, die in Größe oder Dicke vernachlässigt werden können. Verfahrensweisen zur Verhinderung, dass Kohlenstoffnanoröhren auf der Gateelektrode 4 wachsen, werden später in der zweiten und dritten Ausführungsform beschrieben.
  • In der zweiten Ausführungsform wird ein nach Durchführung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Prozesse der 2A bis 2F erhaltenes Substrat verwendet. In der dritten Ausführungsform wird ein nach Durchführung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Prozesse der 2A bis 2E erhaltenes Substrat verwendet.
  • Zweite Ausführungsform
  • Nach Durchführung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Schritte der 2A bis 2F wird, wie in 3A gezeigt, ein Material wie Cr, W, Al, Mo oder Si unter Verwendung von gerichtetem Abscheidungsgerät schräg auf der Katalysatorschicht 9' abgeschieden, wodurch eine nicht reaktive Schicht 77 ausgebildet wird zur Verhinderung der Bildung von Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht 9' mit Ausnahme der in den Mikrohohlräumen gebildeten Katalysatorschicht 9.
  • Mit Bezug zu 3B wachsen Kohlenstoffnanoröhren 10 auf der Katalysatorschicht 9 unter Verwendung eines Bogenentladungsverfahrens oder einer CVD-Methode. Hier wachsen, aufgrund der Eigenschaften der nicht reaktiven Schicht 77 Kohlenstoffnanoröhren kaum auf der nicht reaktiven Schicht 77.
  • Mit Bezug zu 3C werden die Trennschichten 7 entfernt, wodurch die Katalysatorschichten 9' und die nicht reaktiven Schichten 77 auf den Trennschichten 7 entfernt. Dementsprechend sind Kohlenstoffnanoröhren nur in den Mikrohohlräumen 6 vorhanden. Mit einer solchen Anordnung sind die selbstausgerichteten Kohlenstoffnanoröhren 10 in den Mikrohohlräumen 6 so ausgebildet, dass eine Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur erhalten werden kann.
  • Dritte Ausführungsform
  • Nach Durchführung der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Schritte der 2A bis 2E wird, wie in 4A gezeigt, ein Material wie Au, Pt oder Nb mit guter Leitfähigkeit auf der Trennschicht 7 und den Böden der Mikrohohlräume 6 abgeschieden, wodurch sich Basisschichten 8' und 8 bilden. Die in den Mikrohohlräumen 6 ausgebildeten Basisschichten 8 sind für wirksamen elektrischen Kontakt zwischen der Kathodenelektrode 2 und den Kohlenstoffnanoröhren 10 vorgesehen, der in einem späteren Schritt erhalten werden und zum Ausbilden der feinen selbstausgerichteten Struktur der in den Mikrohohlräumen 6 ausgebildeten Kohlenstoffnanoröhren 10.
  • Mit Bezug zu 4B wird ein Material Ni oder Co, das als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt, vertikal auf den Basisschichten 8 und 8' abgeschieden, wodurch Katalysatorschichten 9 und 9' ausgebildet werden.
  • Mit Bezug zu 4C wird ein Material wie Cr, W, Al, Mo oder Si unter Verwendung von gerichtetem Abscheidegerät schräg auf der Katalysatorschicht 9' abgeschieden, mit Ausnahme der in den Mikrohohlräumen 6 ausgebildeten Katalysatorschicht 9, wodurch eine nicht reaktive Schicht 77 ausgebildet wird.
  • Mit Bezug zu 4D wachsen Kohlenstoffnanoröhren 10 unter Verwendung eines Bogenentladungsverfahrens oder einer CVD-Methode. Danach wird die Trennschicht 7 entfernt, so dass die Basisschicht 8', die Katalysatorschicht 9 außerhalb der Hohlräume 6 und die nicht reaktive Schicht 77 zusammen mit der Trennschicht 77 entfernt werden können. Folglich können, wie in 4E gezeigt, die Kohlenstoffnanoröhren 10 in den Mikrohohlräumen 6 selbstausgerichtet erhalten werden.
  • Wenn eine Gatespannung (Vg) 8 und eine Anodenspannung (Va) 7 auf eine durch die obigen Fertigungsschritte erhaltene Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur aufgebracht werden, wie in 5 gezeigt, kann eine stabile Triodenstromspannung erhalten werden. 6 ist eine SEM-Aufnahme, die einen Zustand darstellt, in dem eine Katalysatorschicht auf dem Boden eines Mikrohohlraums bei den oben beschriebenen Herstellungsschritten ausgebildet ist. 7 und 8 sind SEM-Aufnahmen, die Zustände darstellen, wo Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht wachsen.
  • 9 ist ein Schaubild, das Veränderungen im Emissionsstrom (μA) in Abhängigkeit von Veränderungen in der Gatespannung in einer nach einem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhaltenen Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur darstellt. Es sind Veränderungen im Emissionsstrom bei einzelnen Anodenspannungen von 1400 V, 1800 V und 1900 V gezeigt. Eine unterste Linie im Schaubild gibt einen Fall an, wo eine Gateelektrode keine Vorspannung aufweist.
  • Wie oben beschrieben wird in einem Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur eine Katalysatorschicht auf einer Kathodenelektrode ausgebildet, ohne dass eine Basisschicht ausgebildet wird, und Kohlenstoffnanoröhren wachsen auf der Katalysatorschicht unter Verwendung eines Spindt-Prozesses. Bei diesem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird eine nicht reaktive Schicht auf einer Katalysatorschicht außerhalb des Mikrohohlraums derart ausgebildet, dass die Kohlenstoffnanoröhren nur auf dem Katalysator im Mikrohohlraum wachsen können. Dementsprechend kommt es nicht vor, dass Kohlenstoffnanoröhren in die Mikrohohlräume verschleppt werden, obwohl eine Trennschicht geätzt und entfernt ist, da außerhalb des Mikrohohlraums keine Kohlenstoffnanoröhren vorhanden sind. Deshalb erhöht die vorliegende Erfindung die Herstellungsausbeute und senkt die Herstellungskosten.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Ausbilden einer Trennschicht (7) auf einer Gateelektrode unter Verwendung von Schrägabscheidung in einer Struktur, in der eine Kathodenelektrode (2), eine Gateisolierschicht (3) und die Gateelektrode (4) sequentiell auf einem Kathodenglassubstrat (1) ausgebildet werden, eine Gateöffnung (5) auf der Gateelektrode ausgebildet wird, ein Mikrohohlraum (6) entsprechend der Öffnung in der Gateisolierschicht ausgebildet wird; (b) Ausbilden einer Katalysatorschicht (9) auf der Kathodenelektrode im Mikrohohlraum, wobei die Katalysatorschicht als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt; (c) Ausführen einer Schrägabscheidung auf der Katalysatorschicht, wodurch eine nicht reaktive Schicht (77) ausgebildet wird, um zu verhindern, dass Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht außerhalb des Mikrohohlraums wachsen; (d) Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren (10) auf der Katalysatorschicht im Mikrohohlraum; und (e) Entfernen der Trennschicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin in Schritt (a) die Gateisolierschicht durch Abscheiden von SiO2 oder Si3N4 in einer Dicke von 5–10 μm ausgebildet wird und der Durchmesser der Gateöffnung 5–10 μm beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin in Schritt (b) die Katalysatorschicht durch Abscheiden von Ni oder Co ausgebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin in Schritt (c) die nicht reaktive Schicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cr, W, Al, Mo und Si gebildet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin in Schritt (d) das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren durch ein Bogenentladungsverfahren oder ein chemisches Aufdampfverfahren erfolgt.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Ausbilden einer Trennschicht (7) auf einer Gateelektrode unter Verwendung von Schrägabscheidung in einer Struktur, in der eine Kathodenelektrode (2), eine Gateisolierschicht (3) und die Gateelektrode (4) sequentiell auf einem Kathodenglassubstrat (1) ausgebildet werden, eine Gateöffnung (5) auf der Gateelektrode ausgebildet wird, ein Mikrohohlraum (6) entsprechend der Gateöffnung in der Gateisolierschicht ausgebildet wird; (b) Durchführen einer Schrägabscheidung auf der Kathodenelektrode im Mikrohohlraum, wodurch eine Basischicht mit einer Kegelstumpfform (8) im Mikrohohlraum ausgebildet wird; (c) Ausbilden einer Katalysatorschicht (9) auf der Basisschicht, wobei die Katalysatorschicht als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt; (d) Ausführen einer Schrägabscheidung auf der Katalysatorschicht, wodurch eine nicht reaktive Schicht (77) ausgebildet wird, um zu verhindern, dass Kohlenstoffnanoröhren auf der Katalysatorschicht außerhalb des Mikrohohlraums wachsen; (e) Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren (10) auf der Katalysatorschicht im Mikrohohlraum; und (f) Entfernen der Trennschicht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, worin in Schritt (a) die Gateisolierschicht durch Abscheiden von SiO2 oder Si3N4 in einer Dicke von 5–10 μm ausgebildet wird und der Durchmesser der Gateöffnung 5–10 μm beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, worin in Schritt (b) die Basisschicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Au, Pt und Nb gebildet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, worin in Schritt (c) die Katalysatorschicht durch Abscheiden von Ni oder Co ausgebildet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, worin in Schritt (d) die nicht reaktive Schicht aus mindestens einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cr, W, Al, Mo und Si gebildet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, worin in Schritt (e) das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren durch ein Bogenentladungsverfahren oder ein chemisches Aufdampfverfahren erfolgt.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren-Feldemissionsanordnung mit Triodenstruktur, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (a) Ausbilden einer Trennschicht (7) auf einer Gateelektrode unter Verwendung von Schrägabscheidung in einer Struktur, in der eine Kathodenelektrode (2), eine Gateisolierschicht (3) und die Gateelektrode (4) sequentiell auf einem Kathodenglassubstrat (1) ausgebildet werden, eine Gateöffnung (5) auf der Gateelektrode ausgebildet wird, ein Mikrohohlraum (6) entsprechend der Gateöffnung in der Gateisolierschicht ausgebildet wird; (b) Ausbilden einer Katalysatorschicht (9) auf der Trennschicht und der Kathodenelektrode im Mikrohohlraum, wobei die Katalysatorschicht als Katalysator für das Wachstum von Kohlenstoffnanoröhren wirkt; (c) Entfernen der Trennschicht, um die Katalysatorschicht auf der Trennschicht zu entfernen; und (d) Wachsen von Kohlenstoffnanoröhren (10) auf der Katalysatorschicht im Mikrohohlraum.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, worin in Schritt (a) die Gateisolierschicht durch Abscheiden von SiO2 oder Si3N4 in einer Dicke von 5–10 μm ausgebildet wird und der Durchmesser der Gateöffnung 5–10 μm beträgt.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, worin in Schritt (b) die Katalysatorschicht durch Abscheiden von Ni oder Co ausgebildet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, worin in Schritt (d) das Wachstum der Kohlenstoffnanoröhren durch ein Bogenentladungsverfahren oder ein chemisches Aufdampfverfahren erfolgt.
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