JP2005221354A - Cathode luminescence measuring instrument by means of electron beam source using carbon film - Google Patents

Cathode luminescence measuring instrument by means of electron beam source using carbon film Download PDF

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浩一 高瀬
Shinichi Hirabayashi
真一 平林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a low-cost cathode luminescence measuring instrument facilitating measurement operation. <P>SOLUTION: An anode 7 and a movable electrode 4 that moves vertically are provided in a bell jar 1. A carbon film cathode 6 for emitting a low-speed homogeneous electron beam is provided on a surface of a removable cathode holder 5. A light emitting body is provided on a surface of the cathode 7. The interior of the bell jar 1 is evacuated. The cathode holder 5 is moved from the outside of the bell jar 1 by means of the movable electrode 4. With a current supplied from a power supply, the emitting body is caused to emit light by thereto applying electrons. Light of the emitting body is guided for measurement to the exterior of the bell jar 1 by optical fiber 12. Luminance, color tone, spectrum, etc. of a light-emitting phosphor specimen are measured at various electrode intervals, interelectrode voltages, grid voltages, and degrees of vacuum, thereby evaluating the light emission characteristics of the phosphor specimen and establishing the optimum conditions on a field emission device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子線励起発光測定装置に関し、特に、電子顕微鏡あるいは高速電子線放射装置を用いることなく、低速ホモジニアスな電子線を発生して発光体を光らせて、その発光スペクトルと強度などの光学特性を測定する電子線励起発光測定装置に関する。   The present invention relates to an electron beam-excited luminescence measuring device, and in particular, without using an electron microscope or a high-speed electron beam emission device, a low-speed homogeneous electron beam is generated to illuminate a light-emitting body, and its emission spectrum, intensity, etc. The present invention relates to an electron beam excitation luminescence measuring apparatus for measuring characteristics.

従来、半導体や蛍光体材料の電子線励起による発光現象、すなわちカソードルミネッセンスの観測には、走査型電子顕微鏡に光検出器と分光器を組み合わせた装置が用いられてきた。この装置の特徴は、電子顕微鏡の電子銃を用いるため、電子線が高速電子線で、サブミクロンから数十ミクロンの微小領域でのルミネッセンス観測が可能であり、更に、電子線を走査して観測する場所を連続的に変化させることで、発光強度のマッピングも測定できることである。このようにして測定されたスペクトルは、バンド端近傍の情報と欠陥の情報をもっているため、半導体ウエハーやデバイスの品質管理に用いられている。   Conventionally, a device that combines a scanning electron microscope with a photodetector and a spectroscope has been used to observe a light emission phenomenon caused by electron beam excitation of a semiconductor or phosphor material, that is, cathodoluminescence. The feature of this device is that it uses a high-speed electron beam because it uses an electron gun of an electron microscope. It is possible to measure the mapping of the emission intensity by continuously changing the place to do. Since the spectrum measured in this way has information in the vicinity of the band edge and defect information, it is used for quality control of semiconductor wafers and devices.

一方、電子線励起型蛍光体材料の新規物質探査においては、まず、電子線励起によって発光するかどうかが重要である。高空間分解能測定や輝度マッピングは、必要十分条件にはならないと考えられる。しかし現状では、走査型電子顕微鏡を用いた装置が利用されることがほんとんである。   On the other hand, in searching for a new substance of an electron beam-excited phosphor material, it is first important whether light is emitted by electron beam excitation. High spatial resolution measurement and luminance mapping are not considered necessary and sufficient conditions. However, at present, an apparatus using a scanning electron microscope is used.

特許文献1に開示された「電子線励起蛍光体の評価装置」は、低速の電子線により発光する蛍光体の評価装置である。低速の電子線を放出するカソードを、大気中にさらされても劣化しないようにすると共に、面状の分布で電子を放出できるようにする。図3に示すように、電界放出を利用した電子放出素子を、基板上に微細化・集積化して面状とする。この電子放出素子を、カソードとして用いる。このカソードから放出された低速の電子線により、蛍光体試料を発光させる。その発光状態を測定することにより、蛍光体試料の発光特性を評価する。
特開平6-295678号公報
The “evaluation apparatus for electron beam excited phosphor” disclosed in Patent Document 1 is an evaluation apparatus for a phosphor that emits light by a low-speed electron beam. A cathode that emits a low-speed electron beam does not deteriorate even when exposed to the atmosphere, and can emit electrons in a planar distribution. As shown in FIG. 3, an electron-emitting device using field emission is miniaturized and integrated on a substrate to form a planar shape. This electron-emitting device is used as a cathode. The phosphor sample is caused to emit light by the low-speed electron beam emitted from the cathode. By measuring the emission state, the emission characteristics of the phosphor sample are evaluated.
JP-A-6-295678

しかし、従来の測定装置では、以下のような問題がある。走査型電子顕微鏡を用いるため、装置にかかる経費が4千万円〜8千万円と大変高く、利用したくても利用できないのが現状であり、安価な装置が望まれている。現在、使用されているほとんどの装置では、試料を電子顕微鏡の試料室に入れて測定するため、実際の発光を目視することができない。   However, the conventional measuring apparatus has the following problems. Since a scanning electron microscope is used, the cost of the apparatus is very high, 40 million yen to 80 million yen, and it is not possible to use it even if it is used, and an inexpensive apparatus is desired. In most devices currently in use, the sample is placed in a sample chamber of an electron microscope for measurement, and actual light emission cannot be visually observed.

一般に、複数のカソードフィラメントを用いる場合、それぞれがつくる電場によって、電子の軌道は直線でなくなり、放物線を描くように拡散する。また、フィラメント同士の間隔により、アノードでの電子線の密度が場所によって異なる。これらの理由により、発光輝度のムラを生じやすい。これらを解消するためには、面放出型のカソードが望ましい。また、フィールドエミッションによる発光装置を作成する際、重要になるのがカソードとアノードとの電極間距離であるが、ほとんどの装置では、この距離を自由に変更することはできない。   In general, when a plurality of cathode filaments are used, an electric field generated by each of them causes the electron trajectory to become non-straight and diffuse so as to draw a parabola. Further, the density of the electron beam at the anode varies depending on the location depending on the distance between the filaments. For these reasons, light emission luminance unevenness is likely to occur. In order to solve these problems, a surface emission type cathode is desirable. Further, when creating a light emitting device by field emission, the distance between the cathode and the anode becomes important, but in most devices, this distance cannot be freely changed.

本発明の目的は、上記従来の問題を解決して、低電圧動作可能で電子放出効率が高く均一な電子線が得られるカソードを備え、かつ測定操作が容易で低コストなカソードルミネッセンス測定装置を実現することである。   The object of the present invention is to provide a cathode luminescence measuring apparatus which solves the above-mentioned conventional problems, has a cathode capable of operating at a low voltage, can obtain a uniform electron beam with high electron emission efficiency, and is easy to measure and low in cost. Is to realize.

上記の課題を解決するために、本発明では、カソードルミネッセンス測定装置を、ベルジャーと、ベルジャー内に設けたアノードと、ベルジャー内に設けた上下方向に動く可動カソードと、可動カソードをベルジャーの外から動かすための可動電極を通す気密摺動軸受けと、可動電極の先端の可動カソードに設けた低速ホモジニアスな電子線を放出するカーボンフィルムと、アノードの表面に設けた発光体と、発光体に電子を当てて光らせるための電流を精密に調節して供給する電源と、ベルジャーの外へ発光体の光を導くための光ファイバーとを具備する構成とした。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a cathode luminescence measuring device includes a bell jar, an anode provided in the bell jar, a vertically movable cathode provided in the bell jar, and a movable cathode disposed outside the bell jar. An airtight sliding bearing through the movable electrode for movement, a carbon film that emits a low-speed homogeneous electron beam provided on the movable cathode at the tip of the movable electrode, a light emitter provided on the surface of the anode, and electrons to the light emitter The power supply for precisely adjusting and supplying the current for making it shine is applied, and an optical fiber for guiding the light of the light emitter to the outside of the bell jar.

本発明では、上記のように構成したことにより、以下のような効果が得られる。走査型電子顕微鏡を用いないため、必要なコストは500万円以下となる。発光測定部と併せると、総額1000万円以下のカソードルミネッセンス測定装置を実現できる。低価格化により、多くの材料研究者に広く普及することが期待されるとともに、普及の結果、新しいフィールドエミッション用材料の開拓が可能となる。   In the present invention, the following effects can be obtained by configuring as described above. Since a scanning electron microscope is not used, the necessary cost is 5 million yen or less. When combined with the luminescence measuring unit, a cathode luminescence measuring device with a total amount of 10 million yen or less can be realized. The low price is expected to spread widely to many material researchers, and as a result of the spread, new field emission materials can be developed.

また、特許文献1に開示された「電子線励起蛍光体の評価装置」で使用されている、多くの作製プロセスを必要とする、Spindt型電界放出カソードより、はるかに容易に作成できるとともに、電子放出効率も高く、より低電圧での動作が可能である。面発光型の電子線放出を可能にする。また、特許文献1に開示された点照射型の集合体であるカソードよりも、より均一な電子線が得られるし、カソードの取替え、着脱が容易である。   In addition, it can be made much easier than the Spindt-type field emission cathode used in the “electron beam-excited phosphor evaluation apparatus” disclosed in Patent Document 1, which requires many manufacturing processes, and the electron The emission efficiency is also high, and operation at a lower voltage is possible. Enables surface-emitting electron beam emission. Further, a more uniform electron beam can be obtained than the cathode which is a point irradiation type assembly disclosed in Patent Document 1, and the cathode can be easily replaced and detached.

さらに、測定者が発光の様子を目視で確認でき、電極間距離を真空容器の外から自由に調整できる。これにより、フィールドエミッション発光デバイスにおける重要なパラメータである電極間距離と印加電圧を最適化することが容易にできる。   Furthermore, the measurer can visually confirm the state of light emission, and the distance between the electrodes can be freely adjusted from outside the vacuum vessel. Thereby, it is possible to easily optimize the interelectrode distance and the applied voltage, which are important parameters in the field emission light emitting device.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1と図2を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

本発明の実施例は、ベルジャー内で、アノードの表面に発光体を設け、可動式電極の先の脱着可能カソードホルダーの表面に、低速ホモジニアスな電子線を放出するカーボンフィルムカソードを設け、ベルジャー内を真空にした後、ベルジャーの外から脱着可能カソードホルダーを動かし、電源から電流を供給して発光体に電子を当てて光らせ、光ファイバーによりベルジャーの外へ発光体の光を導いて測定するカソードルミネッセンス測定装置である。   In the embodiment of the present invention, a light emitter is provided on the surface of the anode in the bell jar, and a carbon film cathode for emitting a low-speed homogeneous electron beam is provided on the surface of the removable cathode holder at the tip of the movable electrode. After evacuating the tube, move the removable cathode holder from the outside of the bell jar, supply current from the power source to illuminate the illuminator with light, and then measure the luminescence by guiding the light of the illuminator out of the bell jar using an optical fiber. It is a measuring device.

本発明の実施例におけるカソードルミネッセンス測定装置の構成を説明する。図1は、本発明の実施例におけるカソードルミネッセンス測定装置の概念図である。図2は、カソードルミネッセンス測定装置の変形例の部分概念図である。図1において、ベルジャー1は、石英製などの透明ベルジャーである。エミッションスペクトル測定のため、真空容器のふたとして、石英ベルジャーを用いる。フランジ2は、ベルジャー1を真空封止する部材である。ベルジャー1とフランジ2との間の気密保持には,Oリングを使用しているため、ガスケットを使用する装置に比べ安価である。また,到達真空度は10-6torr程度まで可能である。電流導入端子3は、軸受けを通した可動陰極を動かすことのできる電流導入用の端子である。可動式電極4は、脱着可能カソードホルダーを動かすための電極である。上下可動距離の範囲は、用途に合わせて選択可能であり、上下可動精度は0.1mm程度である。図示していない周知の精密駆動手段を備える。可動距離と可動精度は、目的に応じて適宜設定する。 The structure of the cathode luminescence measuring apparatus in the Example of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a conceptual diagram of a cathodoluminescence measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial conceptual diagram of a modified example of the cathodoluminescence measurement apparatus. In FIG. 1, a bell jar 1 is a transparent bell jar made of quartz or the like. A quartz bell jar is used as the lid of the vacuum vessel for emission spectrum measurement. The flange 2 is a member for vacuum-sealing the bell jar 1. Since the O-ring is used to maintain the airtightness between the bell jar 1 and the flange 2, it is less expensive than an apparatus using a gasket. The ultimate vacuum can be as high as 10 -6 torr. The current introduction terminal 3 is a current introduction terminal that can move the movable cathode through the bearing. The movable electrode 4 is an electrode for moving the removable cathode holder. The range of the vertical movement distance can be selected according to the application, and the vertical movement accuracy is about 0.1 mm. Well-known precision driving means (not shown) is provided. The movable distance and movable accuracy are appropriately set according to the purpose.

脱着可能カソードホルダー5は、カソードを取り付けるためのホルダーである。カーボンフィルムカソード6は、CVD等によって、カーボングラファイト(ナノカーボン)を、Niまたはシリコンウエハー上にベイピングして作製された、電子放出効率が高いカーボンフィルムのカソードである。電界放出効果により引き出された電子を利用するコールドカソードである。研究段階にあるカーボンナノチューブ等の陰極材料に比べ、均一な強度の電子線が得られる。   The detachable cathode holder 5 is a holder for attaching a cathode. The carbon film cathode 6 is a carbon film cathode having a high electron emission efficiency, produced by vaporizing carbon graphite (nanocarbon) on a Ni or silicon wafer by CVD or the like. It is a cold cathode that utilizes electrons extracted by the field emission effect. Compared with cathode materials such as carbon nanotubes in the research stage, an electron beam with uniform intensity can be obtained.

アノード7は、透明電極と石英ガラスからなる陽極である。アノード固定用板ばね8は、アノードを固定するための板ばねである。アノードホルダー9は、透明電極と石英ガラスからなるアノードを保持するための部材である。アノード電極に透明電極を用い、電極を支持するための基板に、石英ガラスを用いる。このアノードは、絶縁性の支持棒を脚とするドーナツ状の金属板に取り付けられる。この金属ホルダーは、図示していない陽極用電流導入端子に、適当な金属ワイヤーによって接続される。   The anode 7 is an anode made of a transparent electrode and quartz glass. The anode fixing leaf spring 8 is a leaf spring for fixing the anode. The anode holder 9 is a member for holding an anode made of a transparent electrode and quartz glass. A transparent electrode is used for the anode electrode, and quartz glass is used for the substrate for supporting the electrode. This anode is attached to a donut-shaped metal plate having an insulating support rod as a leg. This metal holder is connected to an anode current introduction terminal (not shown) by an appropriate metal wire.

光学フィルター10は、特定の波長の光を透過あるいは遮断するフィルターや、全波長の光を減衰させるNDフィルターである。絶縁性支持棒11は、陽極を支える部材である。光ファイバー12は、発光体の光をベルジャーの外部へ導くための部材である。光ファイバー固定用治具13は、光ファイバーを固定するための部材である。光ファイバーフィードスルー14は、光ファイバーをベルジャーの外部に通すための気密部材である。   The optical filter 10 is a filter that transmits or blocks light of a specific wavelength, or an ND filter that attenuates light of all wavelengths. The insulating support bar 11 is a member that supports the anode. The optical fiber 12 is a member for guiding the light of the light emitter to the outside of the bell jar. The optical fiber fixing jig 13 is a member for fixing the optical fiber. The optical fiber feedthrough 14 is an airtight member for passing the optical fiber outside the bell jar.

アノードの支持棒には、溝が刻んであり、その溝に様々な光学フィルターやレンズを差し込むことができる。これにより、発光強度が強い場合は、フィルターで強度を弱めることができ、また、弱い場合、集光レンズで光量をかせぐことができる。これらの処置により、光検出器の感度レンジ内で適切に発光スペクトルを測定できる。透明電極と石英基板の吸収スペクトルをあらかじめ測定しておくことで、蛍光体の正確なスペクトルを求めることができる。   The anode support rod has grooves, and various optical filters and lenses can be inserted into the grooves. Thereby, when the emission intensity is high, the intensity can be reduced by the filter, and when the emission intensity is low, the amount of light can be obtained by the condenser lens. By these measures, the emission spectrum can be appropriately measured within the sensitivity range of the photodetector. By measuring the absorption spectra of the transparent electrode and the quartz substrate in advance, an accurate spectrum of the phosphor can be obtained.

蛍光体からの発光を伝送する光ファイバーを真空装置内に配置する。発光が微弱な場合、真空容器内に集光装置を導入する。光ファイバーはアノードの真下に取り付けられ、蛍光体からの発光を、透明電極と石英基板を通して観測する。光ファイバーの位置は自由に調整できるようにしてある。光ファイバーをアノード直下に配置したことで、立体角を大きくすることができ、蛍光体からの光を効率よく光ファイバーに取り込むことができる。光ファイバーの真空装置内への導入には、光ファイバー用フィードスルーを用いる。光ファイバーを真空装置内に導入する場合、ベルジャーは石英製である必要はない。   An optical fiber that transmits light emitted from the phosphor is placed in a vacuum apparatus. When the light emission is weak, a light collecting device is introduced into the vacuum vessel. The optical fiber is attached directly under the anode, and the light emitted from the phosphor is observed through the transparent electrode and the quartz substrate. The position of the optical fiber can be adjusted freely. By arranging the optical fiber directly under the anode, the solid angle can be increased, and the light from the phosphor can be efficiently taken into the optical fiber. An optical fiber feedthrough is used to introduce the optical fiber into the vacuum apparatus. If the optical fiber is introduced into the vacuum apparatus, the bell jar need not be made of quartz.

上記のように構成された本発明の実施例におけるカソードルミネッセンス測定装置の動作を説明する。最初に、動作の概略を説明する。図1に示すように、低速ホモジニアスな電子線を放出するカーボンフィルムカソード6を、脱着可能カソードホルダー5の表面に設け、アノード7の表面に発光体を設ける。ベルジャー1内を真空にし、可動式電極4により、ベルジャー1の外から着脱可能カソードホルダー5を動かす。電源から電流を供給して、発光体に電子を当てて光らせる。光ファイバー12により、ベルジャー1の外へ発光体の光を導き、測定する。発光した蛍光体試料の輝度、色調、スペクトル等の測定を行うことにより、蛍光体試料の発光特性を評価する。   The operation of the cathode luminescence measuring apparatus in the embodiment of the present invention configured as described above will be described. First, an outline of the operation will be described. As shown in FIG. 1, a carbon film cathode 6 that emits a low-speed homogeneous electron beam is provided on the surface of the removable cathode holder 5, and a light emitter is provided on the surface of the anode 7. The inside of the bell jar 1 is evacuated, and the removable cathode holder 5 is moved from the outside of the bell jar 1 by the movable electrode 4. A current is supplied from a power source, and light is emitted from the light emitter by hitting electrons. The light from the illuminant is guided out of the bell jar 1 by the optical fiber 12 and measured. The light emission characteristics of the phosphor sample are evaluated by measuring the luminance, color tone, spectrum, and the like of the phosphor sample that has emitted light.

測定方法を詳しく説明する。アノード7の表面に発光体をセットして、ベルジャー1内を真空にする。種々の発光体の量子変換率(外部量子効率=内部量子効率・取り出し効率)のデータを測定でき、単結晶体などの発光体の特性を容易に調べることができる。装置構造が簡単であるため、試料のセットアップ等が容易である。容器内真空度を大気圧から10-6 torr程度まで調整できる。真空容器の雰囲気を、必要に応じていろいろなガスにすることも可能である。試料の直近に熱電対を配置することで、電子照射による試料温度の変化を測定できる。石英製などの透明ベルジャーを用いているため、発光の様子を目視できる。 The measurement method will be described in detail. A light emitter is set on the surface of the anode 7 and the inside of the bell jar 1 is evacuated. Data of quantum conversion rates (external quantum efficiency = internal quantum efficiency / extraction efficiency) of various light emitters can be measured, and characteristics of light emitters such as a single crystal can be easily examined. Since the device structure is simple, sample setup and the like are easy. The degree of vacuum in the container can be adjusted from atmospheric pressure to about 10 -6 torr. The atmosphere of the vacuum vessel can be changed to various gases as required. By arranging a thermocouple in the immediate vicinity of the sample, the change in the sample temperature due to electron irradiation can be measured. Since a transparent bell jar made of quartz or the like is used, the state of light emission can be visually observed.

ベルジャー1の外から可動陰極を動かす。極板間距離を真空外より調整可能である。アノードとカソードの距離(d)を自由にコントロールすることができ、電界強度(E=V/d)を所望の値に変えて測定できる。極板間距離と印加電圧により電界強度を変化させることで、電子線密度が調節可能である。電子線密度は、陰極の面積を変えることでも調節可能である。アノードとカソードの間に、図2に示す網目状の引き出し(グリッド)電極を追加することでも、電子線量は調整できる。電極間に流れる電流を計測することで、入力電力を求めることができるので、入力電力と発光強度の関係、すなわち、最適な発光効率を調査できる。   The movable cathode is moved from outside the bell jar 1. The distance between the electrode plates can be adjusted from outside the vacuum. The distance (d) between the anode and the cathode can be freely controlled, and the electric field strength (E = V / d) can be changed to a desired value and measured. The electron beam density can be adjusted by changing the electric field strength according to the distance between the electrode plates and the applied voltage. The electron beam density can also be adjusted by changing the area of the cathode. The electron dose can also be adjusted by adding a net-like extraction (grid) electrode shown in FIG. 2 between the anode and the cathode. Since the input power can be obtained by measuring the current flowing between the electrodes, the relationship between the input power and the light emission intensity, that is, the optimum light emission efficiency can be investigated.

電源から電流を供給して、発光体に電子を当て、発光体を光らせる。印加電圧(V)は、50V〜10kV程度であり、エミッション電流は、0.1〜1mA程度であり、パルス幅は、2〜8μsecの範囲で調整制御可能なものである。ベルジャー1の外から発光体の光を測定する。発光した発光体(蛍光体試料)の輝度、色調、スペクトル等の測定を行うことにより、発光体(蛍光体試料)の発光特性を評価する。試料温度も、図示していない放射温度計により、室温〜700℃まで測定できる。以上のように、電極間距離、電極間電圧、グリッド電圧を調整することで、様々な条件下での測定が可能であり、これにより、蛍光体の特徴を詳しく調べられるとともに、フィールドエミッションによる発光デバイスの最適条件を調べることができる。   A current is supplied from a power source, electrons are applied to the light emitter, and the light emitter is illuminated. The applied voltage (V) is about 50 V to 10 kV, the emission current is about 0.1 to 1 mA, and the pulse width can be adjusted and controlled in the range of 2 to 8 μsec. The light from the light emitter is measured from outside the bell jar 1. By measuring the luminance, color tone, spectrum, and the like of the emitted light emitter (phosphor sample), the light emission characteristics of the light emitter (phosphor sample) are evaluated. The sample temperature can also be measured from room temperature to 700 ° C. with a radiation thermometer (not shown). As described above, measurement under various conditions is possible by adjusting the distance between electrodes, the voltage between electrodes, and the grid voltage. This makes it possible to investigate the characteristics of the phosphor in detail and to emit light by field emission. The optimum conditions of the device can be investigated.

上記のように、本発明の実施例では、カソードルミネッセンス測定装置を、ベルジャー内で、アノードの表面に発光体を設け、可動式電極の先の脱着可能カソードホルダーの表面に、低速ホモジニアスな電子線を放出するカーボンフィルムカソードを設け、ベルジャー内を真空にした後、ベルジャーの外から脱着可能カソードホルダーを動かし、電源から電流を供給して発光体に電子を当てて光らせ、光ファイバーによりベルジャーの外へ発光体の光を導いて測定する構成としたので、発光した蛍光体試料の輝度、色調、スペクトル等を測定して発光特性を評価することができる。   As described above, in the embodiment of the present invention, the cathode luminescence measuring apparatus is provided with a light emitter on the surface of the anode in the bell jar, and a low-speed homogeneous electron beam on the surface of the removable cathode holder of the movable electrode. A carbon film cathode that emits light is evacuated, the inside of the bell jar is evacuated, the removable cathode holder is moved from outside the bell jar, current is supplied from the power source to irradiate the light emitter with electrons, and the optical fiber exits the bell jar Since the measurement is performed by guiding the light of the luminescent material, the luminescent property can be evaluated by measuring the luminance, color tone, spectrum, and the like of the emitted phosphor sample.

本発明のカソードルミネッセンス測定装置は、単結晶蛍光体などの発光体の特性を調べることや、フィールドエミッションデバイスの最適条件確立ための装置として最適である。   The cathodoluminescence measuring apparatus of the present invention is most suitable as an apparatus for investigating the characteristics of light emitters such as single crystal phosphors and establishing the optimum conditions for field emission devices.

本発明の実施例におけるカソードルミネッセンス測定装置の概念図、The conceptual diagram of the cathode luminescence measuring apparatus in the Example of this invention, 本発明の実施例におけるカソードルミネッセンス測定装置の変形例の部分概念図、The partial conceptual diagram of the modification of the cathode luminescence measuring device in the Example of the present invention, 従来の発光体測定装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the conventional light-emitting body measuring apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 ベルジャー
2 フランジ
3 電流導入端子
4 可動式電極
5 脱着可能カソードホルダー
6 カーボンフィルムカソード
7 アノード
8 アノード固定用板ばね
9 アノードホルダー
10 光学フィルター
11 絶縁性支持棒
12 光ファイバー
13 光ファイバー固定用治具
14 光ファイバーフィードスルー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bell jar 2 Flange 3 Current introduction terminal 4 Movable electrode 5 Removable cathode holder 6 Carbon film cathode 7 Anode 8 Anode fixing leaf spring 9 Anode holder
10 Optical filter
11 Insulating support rod
12 optical fiber
13 Optical fiber fixing jig
14 Optical fiber feedthrough

Claims (1)

ベルジャーと、前記ベルジャー内に設けたアノードと、前記ベルジャー内に設けた上下方向に動く可動カソードと、前記可動カソードを前記ベルジャーの外から動かすための可動電極を通す気密摺動軸受けと、前記可動電極の先端の可動カソードに設けた低速ホモジニアスな電子線を放出するカーボンフィルムと、前記アノードの表面に設けた発光体と、前記発光体に電子を当てて光らせるための電流を精密に調節して供給する電源と、前記ベルジャーの外へ発光体の光を導くための光ファイバーとを具備することを特徴とするカソードルミネッセンス測定装置。
A bell jar, an anode provided in the bell jar, a vertically movable cathode provided in the bell jar, an airtight sliding bearing through which a movable electrode for moving the movable cathode from outside the bell jar, and the movable A carbon film that emits a low-speed homogeneous electron beam provided on the movable cathode at the tip of the electrode, a light emitter that is provided on the surface of the anode, and a current that is applied to the light emitter to cause the light to shine is precisely adjusted. A cathode luminescence measuring apparatus comprising: a power supply to be supplied; and an optical fiber for guiding light from a light emitter to the outside of the bell jar.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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