JP2009238680A - 電子放出特性の解析システム及び解析方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子放出特性の解析システム及び解析方法において、形成遅れ時間と統計遅れ時間を高精度に分離し、並びに、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度を同定することができる技術を提供する。
【解決手段】休止時間ｔ_ｉ、温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力する。計測データの累積数から放電確率頻度と既放電確率を算出する。プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する。電子放出源のエネルギー状態密度の関数を設定し、活性化エネルギーの平均値、分散値、実効数の探索範囲、探索幅を設定する。電子放出源のエネルギー状態密度とウインドウ関数の重なり積分によりプライミング電子の電子放出時定数ｔ_s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する。ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）とｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）の平均二乗誤差が最小となる活性化エネルギーの平均値、分散値、実効数を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子放出特性の解析技術に関し、特に、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と称する）や不純物準位の計測装置における酸化膜材料（ＭｇＯ等）、イオン結晶材料、及び半導体材料等の電子放出源に対する電子放出特性の解析システム及び解析方法に関する。

近年、大画面薄型カラー表示装置として、ＰＤＰの開発が進められている。

例えば、図１８に示すように、３電極構造のＡＣ面放電型ＰＤＰが広く開発されている。ＡＣ面放電型ＰＤＰでは、２枚のガラス基板、即ち、前面基板１５０１および背面基板１５０８が対向配置され、それらの間隙が放電空間１５１３となる。放電空間１５１３には、放電ガスとなるＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等の混合ガスが数百〜６百Тｏｒｒ以上の圧力で封入されている。表示面側になる前面基板１５０１の下面には、並置されたＸ電極１５０２とＹ電極１５０３からなる維持放電電極対が形成され、駆動電圧を繰り返し印加して継続的な発光を行うために用いられる。通常、Ｘ電極、Ｙ電極は、透明電極と透明電極の導電性を補う不透明電極から構成される。即ち、Ｘ電極は、Ｘ透明電極１５０２−１，１５０２−２……と、不透明なＸバス電極１５０４−１，１５０４−２……とから構成され、Ｙ電極は、Ｙ透明電極１５０３−１，１５０３−２……と、不透明なＹバス電極１５０５−１，１５０５−２……とから構成される。

これらの維持放電電極は、前面誘電体１５０６によって被覆され、誘電体表面には酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の保護膜１５０７が形成される。ＭｇＯは、二次電子放出係数が高いため、放電により発生したＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等のイオンがＭｇＯに衝突すると電子が放出され、放電を強める働きがあり、放電開始電圧を低下させる。また、ＭｇＯは、耐スパッタ性に優れており、放電により発生したＨｅ、Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ等のイオンが前面誘電体１５０６に直接衝突してダメージを与えることから前面誘電体１５０６を保護する役割がある。

一方、背面基板１５０８の上面には、維持放電電極と直交方向に、アドレス放電のためのアドレス電極またはアドレス電極（以下、単に、「Ａ電極」と称する）１５０９が設けられている。このＡ電極１５０９は背面誘電体１５１０によって被覆され、この背面誘電体１５１０の上には隔壁１５１１がＡ電極１５０９を挟み込むように設けられている。さらに、隔壁１５１１の壁面と背面誘電体１５１０の上面によって形成される凹領域内には蛍光体１５１２が塗布されている。

これらの構成において、維持放電電極対とＡ電極との交差部が１つの放電セル空間に対応しており、この放電セルは二次元状に約２０００×２０００のマトリックス構造に配列されている。カラー表示の場合には、赤、緑、青色蛍光体が塗布された３種の放電セルを一組として１画素を構成する。

次に、ＰＤＰの動作について説明する。

ＰＤＰの発光の原理は、放電ガスからＸ、Ｙ電極間に印加する駆動電圧によって電子とイオンからなるプラズマを発生させて、その電子が基底状態にある放電ガスを励起状態に叩き上げ、その励起状態にある放電ガスから発生する紫外線を蛍光体によって可視光に変換するというものである。

図１９のブロック図に示すように、ＰＤＰ１６００は、プラズマディスプレイ装置１６０２に組み込まれる。映像源１６０３から駆動回路１６０１へ表示画面の信号を送り、駆動回路１６０１はその信号を受け取って駆動電圧に変換してＰＤＰ１６００の各電極に供給する。

図２０（Ａ）は、図１９に示したＰＤＰ１６００に１枚の画像を表示するのに要する１ТＶフィールド期間の駆動電圧のタイムチャートを示す図である。図中の（Ｉ）に示すように、１ТＶフィールド期間１７００は維持電圧パルスの印加回数が異なるサブフィールド１７０１〜１７０８に分割されている。各サブフィールド毎の維持電圧パルス印加回数、即ち、維持放電により生じる発光強度を調整して階調を表現する。２進法に基づく発光強度の重みをもった８個のサブフィールドを設けた場合、３原色表示用放電セルはそれぞれ２^８（＝２５６）階調の輝度表示が得られ、約１６７８万色の色表示ができる。各サブフィールドは、図中（II）に示すように放電セルを初期状態に戻すリセット放電期間１７０９、発光する放電セルを選択するアドレス放電期間１７１０、発光表示を行う維持放電期間１７１１から構成される。

図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）に示したアドレス放電期間１７１０においてＡ電極１５０９、Ｘ電極、およびＹ電極に印加される電圧波形を示す図である。波形１７１２はアドレス放電期間１７１０における１本のＡ電極１５０９に印加する電圧波形、１７１３と１７１４はＹ電極のｉ番目と（ｉ＋１）番目に印加する電圧波形、波形１７１７はＸ電極に印加する電圧波形であり、それぞれの電圧はＶ０、Ｖ２１、Ｖ２１、およびＶ１である。図２０（Ｂ）に示すように、Ｙ電極のｉ行目にスキャンパルス１７１５が印加された時、電圧Ｖ０のＡ電極１５０９との交点に位置するセルではＹ電極とＡ電極の間で放電が発生し、その放電はＹ電極とＸ電極の間に移り変わりアドレス放電が起こる。Ｙ電極のｉ行目と電圧Ｖ０が印加されていないＡ電極１５０９との交点に位置するセルでは、アドレス放電は起こらない。Ｙ電極の（ｉ＋１）行目にスキャンパルス１７１６が印加された場合も同様である。アドレス放電が起こった放電セルでは、放電で生じた電荷が壁電荷としてＸ、Ｙ電極を覆う誘電体および保護膜１５０７の表面に形成され、Ｘ、Ｙ電極間に壁電圧Ｖｗが発生する。この壁電荷の有無が、次に続く維持放電期間１７１１での維持放電の有無を決める。

図２１は、アドレス放電期間１７１０において、Ｙ電極に印加する電圧波形１８０１とＡ電極１５０９に印加する電圧波形１８０２、及び、アドレス放電電流１８０３を示した図である。Ａ電極１５０９に電圧Ｖａを印加後に、アドレス放電電流がピークに至る時間をアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄとする。また、図２１に、維持放電期間１７１１において、維持放電電極であるＸ電極とＹ電極の間に一斉に印加される駆動電圧波形を示す。Ｙ電極には駆動電圧波形１８０４の矩形波型の駆動電圧が、Ｘ電極には矩形波型の駆動電圧波形１８０５の駆動電圧が繰り返し印加される。この矩形波型の駆動電圧がＹ電極とＸ電極に交互に印加される。この維持放電電圧Ｖｓｕｓの電圧値は、アドレス放電によるＹ電極とＸ電極の相対電位差である壁電圧Ｖｗの有無で維持放電の有無が決まるように設定される。アドレス放電が生じた放電セルでは、壁電圧Ｖｗと維持放電電圧Ｖｓｕｓの和が放電開始電圧を上回り、アドレス放電の生じていない放電セルでは、維持放電電圧Ｖｓｕｓが放電開始電圧を下回るように設定されている。維持放電駆動電圧の１周期が終わると、アドレス放電が生じた放電セルでは、Ｙ電極とＸ電極の相対電位は反転する。その維持電極間に維持放電駆動電圧の２周期目が印加されると、再び、壁電圧Ｖｗと維持放電電圧Ｖｓｕｓの和が放電開始電圧を上回り、放電が繰り返される。このように、アドレス放電を起こした放電セルでは、維持放電駆動電圧を印加した時間の発光が生じ、逆に、アドレス放電を起こさなかった放電セルでは発光は生じない。維持放電期間１７１１経過後、アドレス放電期間１７１０において、各Ａ電極１５０９に電圧印加するまでの時間を休止時間ｔｉとする。

なお、このようなＰＤＰに関する技術としては、例えば、特許文献１に記載される技術などが挙げられる。
特開２００７−１０９５４１号公報

ところで、前記のようなＰＤＰの技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。

例えば、ＰＤＰでは、大画面フルハイビジョン化が進められており、１パネル内の放電セル数と、アドレス放電期間１７１０中にスキャンすべきＸ電極１５０２とＹ電極１５０３のライン数が増加傾向にある。したがって、一つの放電セルに印加するスキャンパルス１７１５や１７１６に対して、アドレス放電に要する時間、即ち、アドレス放電遅れ時間ｔ_ｄを短縮し、高速動作を実現することが重要課題である。

アドレス放電遅れ時間ｔ_ｄは、Ｙ電極、Ｘ電極とＡ電極の印加電圧とリセット放電後の残留壁電荷に依存する形成遅れ時間ｔ_ｆ、並びに、放電の種火となる電子（プライミング電子）がＭｇＯから放出されるまでの統計遅れ時間ｔ_ｓの和で構成される。リセット放電後の残留壁電荷量に揺らぎが存在するとすれば、形成遅れ時間ｔ_ｆに揺らぎが生じる。

また、図２２に示すように、ＭｇＯでは、立方晶構造のＭｇ原子１９０１または酸素原子１９０２が抜けたＭｇ欠損や酸素欠損、または、酸素欠損にプロトンが捕獲された置換構造１９０３に電子を捕獲した電子放出源が存在する。この電子放出源からプライミング電子が放電セル空間に放出されることは、統計現象のため、統計遅れ時間に揺らぎが生じる。

図２３は、同一放電セルにおけるアドレス放電遅れ時間を繰り返し計測した計測データを、アドレス放電遅れ時間毎に累積数で表示した放電遅れ時間の頻度分布である。同一放電セルにもかかわらず、約５００ｎｓをピークに、放電時間が早い場合は４００ｎｓ、放電時間が遅い場合は１０００ｎｓ以上を示しており、左右非対称な形状を示している。

図２４は、従来の電子放出特性の解析システム及び解析方法として、アドレス放電遅れ時間の計測データｔ_ｄを入力し、形成遅れ時間と統計遅れ時間を解析するシステムと方法を示した図であり、以下の手順で実行される。

（１）アドレス放電遅れ時間ｔ_ｄと累積数の計測データを入力する。

（２）アドレス放電遅れ時間ｔ_ｄに対する累積数を計算し、アドレス放電遅れ時間ｔ_ｄに対する既放電確率を算出する。

（３）既放電確率が１％になる時間ｔ_１％と９５％になる時間ｔ_９５％を算出する。

（４）形成遅れ時間ｔ_ｆ＝ｔ_１％、統計遅れ時間ｔ_ｓ＝ｔ_９５％−ｔ_１％を算出する。

しかし、以上の現象論的な解釈は、形成遅れ時間と統計遅れ時間を混同して算出しており、解析法として不適当である。アドレス放電の高速動作に対する設計指針を定める際に、形成遅れ時間と統計遅れ時間を高精度に分離することが困難である。また、統計遅れ時間の決定要因である電子放出源の電子放出特性、例えば、電子放出源のエネルギー状態密度を同定することが困難である。さらに、複数種の電子放出源が存在する場合に、各電子放出源に対するエネルギー状態密度を同定することが不可能である。

そこで、本発明の１つの目的は、電子放出特性の解析システム及び解析方法において、形成遅れ時間と統計遅れ時間を高精度に分離し、並びに、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度を同定することができる技術を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施例のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

すなわち、代表的な実施例による電子放出特性の解析システム及び解析方法は。下記の手順を用いて、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度を解析するものである。

（１）サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉ、温度Ｔの計測条件に対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力する。

（２）各休止時間ｔ_ｉと温度Ｔに対する計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度と既放電確率を算出する。

（３）プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する。

（４）電子放出源のエネルギー状態密度の関数を設定し、エネルギー状態密度に対する活性化エネルギーの平均値、分散値と実効数の探索範囲と探索幅を設定する。

（５）電子放出源のエネルギー状態密度とウインドウ関数のエネルギーに対する重なり積分によりｔ_s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する。

（６）休止時間ｔ_ｉと温度Ｔの計測条件の総数に対して、計測データから求めたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）と計算から求めたｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）の平均二乗誤差が最小となる活性化エネルギーの平均値、分散値と実効数を決定する。

代表的な実施例によれば、サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉと酸化膜（ＭｇＯ等）の温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを用いて、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度に対する活性化エネルギーの平均値、分散値と実効数を求めることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図、図２はその解析システムのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。

まず、図１及び図２により、本実施の形態１による電子放出特性の解析システムの構成を説明する。本実施の形態１の解析システムは、例えば、ＰＤＰにおける酸化膜材料（ＭｇＯ等）の電子放出源に対する電子放出特性の解析システムとされ、パーソナルコンピュータ２２００と、計算装置１０２などから構成されている。パーソナルコンピュータ２２００は、記憶装置を含む入力装置１０１と、画像処理装置を含む出力装置１０３などから構成される。計算装置１０２は、ＣＰＵ装置２２０１と、記憶装置２２０２などから構成され、ＣＰＵ装置２２０１と記憶装置２２０２は、データ転送用結合バス２２０４により接続されている。

なお、図２では、複数の計算装置１０２が、データ転送用結合バス２２０５によりマトリクス状に接続される構成となっているが、これに限定されず、計算装置１０２は１つであってもよく、また、パーソナルコンピュータ２２００内に設けてもよい。

次に、図１及び図２により、本実施の形態１による電子放出特性の解析システムについて、その動作例を説明する。計算装置１０２において、記憶装置２２０２には電子放出特性の解析プログラムが記憶（保持）されており、パーソナルコンピュータ２２００からの指示により、ＣＰＵ装置２２０１がそのプログラムを読み出して演算処理を行う。その演算処理の結果は、記憶装置２２０２に保存される。演算処理に必要なデータ類は、パーソナルコンピュータ２２００から、データ転送用結合バス２２０５を介して送信される。また、計算装置１０２における演算処理の結果は、データ転送用結合バス２２０５を介して、パーソナルコンピュータ２２００に送信される。また、パーソナルコンピュータ２２００において、演算処理に必要なデータは入力装置１０１から入力され、演算処理の結果は出力装置１０３で出力・表示される。

図１に示すように、計算装置１０２における演算処理は、以下の手順で実行される。

まず、ステップＳ１０２−１において、ＰＤＰパネルに対して計測した、サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを、入力装置１０１から計算装置１０２に入力する。

次に、ステップＳ１０２−２において、計算装置１０２では、各休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔに対する計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度Ｐ（ｔ）を算出する。

図３に、放電確率頻度の最大値を１に規格化した放電確率頻度Ｐ（ｔ）２０１を示した。放電確率頻度Ｐ（ｔ）は、短時間側ではガウス関数型であるが、長時間側はテールを引いた非対称な形状である。この放電確率頻度Ｐ（ｔ）と式（１）を用いて、既放電確率Ｇ（ｔ）を算出する。図３には、既放電確率Ｇ（ｔ）２０２を示した。既放電確率Ｇ（ｔ）は、下に凸から上に凸の形状を示し、長時間側で傾きはなだらかになっている。

ステップＳ１０２−３において、形成遅れ時間ｔ_ｆの揺らぎを取り除き、プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expを求めるために、

を満たす長時間領域における既放電確率Ｇ（ｔ）とその時刻ｔを用いる。ここで、ｔ_ｆ ^aveは形成遅れ時間ｔ_ｆの平均値、σ_tfは形成遅れ時間ｔ_ｆの分散値である。形成遅れ時間の平均値ｔ_ｆ ^aveと形成遅れ時間の分散値σ_tfは、アドレス電圧印加時にプライミング電子が存在するような短い休止時間ｔ_ｉの計測データに対して、そのアドレス放電遅れ時間の平均値と分散値から求めることができる。図３に示すように、

の長時間領域２０３を満たすｔ_a、ｔ_b、その既放電確率Ｇ（ｔ_a）とＧ（ｔ_b）、並びに、式（２）を用いて、プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expを算出する。

例えば、ｔ_ｉ＝０．１ｍｓ、Ｔ＝２５℃の短い休止時間に対するアドレス放電遅れ時間の計測データでは、アドレス放電遅れ時間の平均値ｔ_ｆ ^ave＝０．５９μｓ、分散値σ_tf＝０．０９μｓである。そして、解析対象の計測条件ｔ_ｉ＝５０ｍｓ、Ｔ＝２５℃における既放電確率Ｇ（ｔ）が６３．２％と９５％となる時刻ｔ_63.2とｔ₉₅は夫々に０．８４μｓと１．４５μｓである。式（２）を用いて得られたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ＝５０ｍｓ、Ｔ＝２５℃）は０．３１μｓである。よって、

は０．７１μｓになることから、

の長時間領域の条件を満たすことが分かる。

同様にして、図４には、ｔ_ｉ＝１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓとＴ＝−１０℃、１０℃、２５℃、６０℃の１２個の計測条件に対する計測データから求めたプライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expをプロット３０１で示した。このようにして、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔにおける電子放出時定数ｔ_ｓ ^expを求めることができる。

次に、電子放出源の種類ｊのエネルギー状態密度Ｄ_ｊ（Ｅ）を解析する方法を述べる。計算から求められるプライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^ｔｈは、次式（３）と（４）によりエネルギー状態密度Ｄ_ｊ（Ｅ）と関係付けられる。

ここで、ｆ_ｐｈは電子放出源のフォノン振動数、ｋ_Ｂはボルツマン定数である。また、Ｗ_ｊ（Ｅ，ｔ_ｉ，Ｔ）は、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔの計測条件に対して、

を中心に最大値e^-1ｔ_ｉ ^-1とエネルギー幅±数ｋ_ＢＴを有するウインドウ関数である。計測条件として、休止時間ｔ_ｉを一定、ＭｇＯの温度Ｔを変化させた計測では、ウインドウ関数は、最大値e^-1ｔ_ｉ ^-1を一定としてエネルギーＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）が推移する。一方、ＭｇＯの温度Ｔを一定、休止時間ｔ_ｉを変化させた計測では、Ｅ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）が推移しながら、最大値e^-1ｔ_ｉ ^-1も変化する。

図５に、休止時間ｔ_ｉ＝０．０１ｍｓ、０．１ｍｓ、１ｍｓ、１０ｍｓ、１００ｍｓ、１０００ｍｓとＭｇＯの温度Ｔ＝−１０℃、０℃、１０℃、２０℃、３０℃、４０℃、６０℃におけるウインドウ関数が最大となるエネルギー

を示した。ここで、電子放出源のフォノン振動数ｆ_ｐｈは３．１×１０^１３Ｈｚとした。休止時間ｔ_ｉ＝０．０１ｍｓとＭｇＯの温度Ｔ＝−１０℃では、ウインドウ関数が最大となるエネルギーは４４３ｍｅＶである。また、休止時間ｔ_ｉ＝１０００ｍｓとＭｇＯの温度Ｔ＝６０℃では、ウインドウ関数が最大となるエネルギーは８９２ｍｅＶを表している。

図６に示すように、電子放出時定数ｔ_ｓ ^ｔｈの逆数は、未知なる電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_j（Ｅ）４０１と計測条件で決定するウインドウ関数Ｗ_ｊ（Ｅ，ｔ_ｉ，Ｔ）４０２のエネルギーに対する重なり積分を計算し、全電子放出源の種類ｊについて和を取ることに等しいことが分かる。

ステップＳ１０２−４において、電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_j（Ｅ）として、式（５）のガウス関数を設定した場合において、図７の条件に従って、一つの電子放出源の種類ｊに対して、実効数Ｎ_ｅｅ,j、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，j、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jを求める。このとき、これらパラメータ値を探索するために入力すべき探索範囲と探索幅、及び、個数について述べる。

計測条件ｔ_ｉ＝１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、Ｔ＝−１０℃、１０℃、２５℃、６０℃に対して、ウインドウ関数が最大となるエネルギーは５２６ｍｅＶ〜７７８ｍｅＶの範囲となる。ウインドウ関数のエネルギー幅の３ｋ_ＢＴは約７５ｍｅＶなので、エネルギー領域は４５１ｍｅＶ〜８５３ｍｅＶとなる。そこで、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jの探索範囲として、計測条件により決定するＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最小値−３ｋ_ＢＴからＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最大値＋３ｋ_ＢＴを包含する４００ｍｅＶ〜９００ｍｅＶとした。また、計測条件により決定するＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔は、最小間隔は１０．１ｍｅＶ、最大間隔は５２．２ｍｅＶ、平均間隔は３１．５ｍｅＶなので、実験精度は高々３０ｍｅＶ程度である。そこで、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jと活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jのエネルギーの探索幅を、Ｅ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔の平均値以下の１０ｍｅＶとした。さらに、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊは、計測条件ｔ_ｉの時間オーダー幅が２桁程度なので、実効数の探索範囲はその時間オーダー幅である２桁として、１×１０^５個/セル〜１×１０⁷個/セルとした。そこで、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊの探索点として、１×１０^５個/セル、１.１×１０^５個/セル、、２×１０^５個/セル、２.１×１０^５個/セル、、１×１０⁶個/セル、１.１×１０⁶個/セル、、２×１０⁶個/セル、２.１×１０⁶個/セル、、１×１０^７個/セルの２０１個とした。以上より、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，ｊに対する探索範囲は４００ｍｅＶ〜９００ｍｅＶを１０ｍｅＶ幅で離散化した５１個の探索点、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，ｊに対する探索範囲は５〜１００ｍｅＶを１０ｍｅＶ幅で離散化した１０個の探索点、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊに対する探索範囲は１×１０^５個/セル〜１×１０⁷個/セルを離散化した２０１個の探索点から構成され、探索範囲と探索幅、及び、全ての組み合わせとして約１×１０^５個のパラメータ値を入力する。

ステップＳ１０２−５において、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，ｊ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，ｊと実効数Ｎ_ｅｅ,ｊの各パラメータ値を設定した式（５）を式（３）に代入し、電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_j（Ｅ）とウインドウ関数Ｗ_ｊ（Ｅ，ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギーに対する重なり積分を計算し、その逆数からｔ_ｓ ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を求めることができる。ここで、一つの電子放出源の種類ｊのフォノン振動数を１.１９×１０^１３Ｈｚとした。

ステップＳ１０２−６において、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔの計測条件の総数Ｎ＝１２個に対して、式（６）で表された計測データから求めたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ、Ｔ）と計算から求めたｔ_ｓ ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)の平均二乗誤差ＲＭＳＤが最小となる活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，ｊ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，ｊ、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊを求める。

Σ_Ｎ＝１２ {ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）-ｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）}^２ （６）
図８に、計測データから求めたｔ_ｓ ^exｐ（ｔ_ｉ，Ｔ）をプロット３０１で、計算から求めたｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を実線５０１で示した。両者は極めて良い一致を示している。結果的に、平均二乗誤差ＲＭＳＤは最小値１６５ｎｓであり、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，ｊ＝７６０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，ｊ＝５５ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊ＝１．３×１０^６個/セルであることが求められた。

このようにして、図９に示すように、未知の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_j（Ｅ）６０１として、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，ｊ＝７６０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，ｊ＝５５ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊ＝１．３×１０^６個/セルを出力装置１０３から出力・表示する。

（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。

本実施の形態２による電子放出特性の解析システムのハードウエア構成、及びその動作例は、前記実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

図１０に示すように、本実施の形態２による計算装置１０２における演算処理は、以下の手順で実行される。

ステップＳ１０２−１〜Ｓ１０２−３は、前記実施の形態１と同じである。ステップＳ１０２−１において、ＰＤＰパネルに対して計測した、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力装置１０１から計算装置１０２に入力する。ステップＳ１０２−２において、各休止時間ｔ_ｉとＭｇＯ温度Ｔに対する計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度Ｐ（ｔ）と既放電確率Ｇ（ｔ）を算出する。ステップＳ１０２−３において、

の長時間領域を満たすｔ_a、ｔ_b、その既放電確率Ｇ（ｔ_a）とＧ（ｔ_b）、並びに、式（２）を用いて、プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expを算出する。

図１１に、計測条件ｔ_ｉ＝１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、Ｔ＝−１０℃、０℃、１０℃、２５℃、４０℃、６０℃において、１８個の計測条件に対する計測データから求めたプライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expをプロット８０１で示した。

ステップＳ１０２−４において、第１種の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_１（Ｅ）として、次式（７）のガウス関数を設定した場合において、図７に従って、実効数Ｎ_ｅｅ,１、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１を求める。このとき、これらパラメータ値を探索するために入力すべき探索範囲と探索幅、及び、個数について述べる。

計測条件ｔ_ｉ＝１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、Ｔ＝−１０℃、０℃、１０℃、２５℃、４０℃、６０℃に対して、ウインドウ関数のエネルギー領域は４５１ｍｅＶ〜８５３ｍｅＶの範囲となる。前記実施の形態１と同様に、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，1の探索範囲として、４００ｍｅＶ〜９００ｍｅＶとした。また、計測条件により決定するＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔は、最小間隔は０．５ｍｅＶ、最大間隔は４６．２ｍｅＶ、平均間隔は１４．８ｍｅＶなので、実験精度は高々１０ｍｅＶ程度である。そこで、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１と活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１のエネルギーの探索幅を、Ｅ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔の平均値以下の５ｍｅＶとした。

次に、実効数Ｎ_ｅｅ,１は、計測条件の時間オーダー幅が２桁程度なので、実効数の探索範囲はその時間オーダー幅である２桁として、１×１０^５個/セル〜１×１０⁷個/セルを離散化した２０１個とした。以上より、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１に対する探索範囲は４００ｍｅＶ〜９００ｍｅＶを５ｍｅＶ幅で離散化した１０１個の探索点、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１に対する探索範囲は５〜１００ｍｅＶを５ｍｅＶ幅で離散化した２０個の探索点、実効数Ｎ_ｅｅ,１に対する探索範囲は１×１０^５個／セル〜１×１０⁷個／セルを離散化した２０１個の探索点から構成され、探索範囲と探索幅、及び、全ての組み合わせとして約４．１×１０^５個のパラメータ値を入力する。

ステップＳ１０２−５では、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１と実効数Ｎ_ｅｅ,１の各パラメータ値を設定した式（７）を式（３）に代入し、電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_１（Ｅ）とウインドウ関数Ｗ_１（Ｅ，ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギーに対する重なり積分を計算し、その逆数からｔ_１,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を求めることができる。ここで、第１種の電子放出源のフォノン振動数を１.１９×１０^１３Ｈｚとした。

ステップＳ１０２−６において、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔの計測条件の総数Ｎ＝１８に対して、式（８）で表された計測データから求めたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）と計算から求めたｔ_１,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)の平均二乗誤差ＲＭＳＤが最小となる活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１、実効数Ｎ_ｅｅ,１を求める。

Σ_Ｎ＝１８ {ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）-ｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）}^２ （８）
図１２に、計測データから求めたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）をプロット８０１、計算から求めたｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を実線９０１で示した。両者は比較的良い一致を示している。結果的に、平均二乗誤差ＲＭＳＤは最小値１１５ｎｓであり、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１＝７８０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１＝９５ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,１＝１．０×１０^６個/セルであることが求められた。

このようにして、図１３に示すように、第１種の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_１（Ｅ）の実線１００１に対して、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１＝７８０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１＝９５ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,１＝１．０×１０^６個/セルを出力装置１０３から出力・表示する。

次に、新しい電子放出源が存在すると考えられる場合は、図１０に示したステップＳ１０２−７に従って、ステップＳ１０２−４に戻り、第２種の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_２（Ｅ）として、次式（９）のガウス関数を設定した場合において、図７に従って、実効数Ｎ_ｅｅ,２、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２を求める。このとき、これらパラメータ値を探索するために入力すべき探索範囲と探索幅、及び、個数について述べる。

計測条件ｔ_ｉ＝１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、Ｔ＝−１０℃、０℃、１０℃、２５℃、４０℃、６０℃に対して、第１種の電子放出源に対して述べたと同様に、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２に対する探索範囲は４００ｍｅＶ〜９００ｍｅＶを５ｍｅＶ幅で離散化した１０１個の探索点、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２に対する探索範囲は５〜１００ｍｅＶを５ｍｅＶ幅で離散化した２０個の探索点、実効数Ｎ_ｅｅ,２に対する探索範囲は１×１０^５個/セル〜１×１０⁷個/セルを離散化した２０１個の探索点から構成され、探索範囲と探索幅、及び、全ての組み合わせとして約４．１×１０^５個のパラメータ値を入力する。

ステップＳ１０２−５において、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２と実効数Ｎ_ｅｅ,２の各パラメータ値を設定した式（９）を式（３）に代入し、電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_２（Ｅ）とウインドウ関数Ｗ_２（Ｅ，ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギーに対する重なり積分を計算し、その逆数からｔ_２,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を求めることができる。ここで、第２種の電子放出源のフォノン振動数を３．１×１０^１３Ｈｚとした。

ステップＳ１０２−６において、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔの計測条件の総数Ｎ＝１８個に対して、式（１０）で表された計測データから求めたｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ、Ｔ）と計算から求めたｔ_１,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)とｔ_２,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)の和に対する平均二乗誤差ＲＭＳＤが最小となる活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２、実効数Ｎ_ｅｅ,２を求める。

Σ_Ｎ＝１８ {ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）-ｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）-ｔ_２,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）}^２ （１０）
図１４に、計測データから求めたｔ_ｓ ^exｐ（ｔ_ｉ，Ｔ）をプロット８０１、計算から求めたｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）＝ｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）＋ｔ_２,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を実線１００１で示した。両者は極めて良い一致を示している。結果的に、平均二乗誤差ＲＭＳＤは最小値９５ｎｓに減少しており、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２＝５５０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２＝２０ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,２＝２．０×１０^５個/セルであることが求められた。

このようにして、図１５に示すように第１種と第２種の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ_１（Ｅ）の実線１００１と、Ｄ_２（Ｅ）の実線１２０１に対して、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１＝７８０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１＝９５ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,１＝１．０×１０^６個/セル、並びに、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２＝５５０ｍｅＶ、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２＝２０ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ,２＝２．０×１０^５個/セルを出力装置１０３から出力・表示する。

（実施の形態３）
図１６は本発明の実施の形態３による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。

本実施の形態３による電子放出特性の解析システムのハードウエア構成、及びその動作例は、前記実施の形態１と同じであるので、その説明を省略する。

図１６に示すように、本実施の形態３による計算装置１０２における演算処理は、以下の手順で実行される。

ステップＳ１０２−１〜Ｓ１０２−３は、前記実施の形態１と同じである。ステップＳ１０２−１において、ＰＤＰパネルに対して計測した、休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力装置１０１から計算装置１０２に入力する。ステップＳ１０２−２において、各休止時間ｔ_ｉとＭｇＯの温度Ｔに対する計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度Ｐ（ｔ）と既放電確率Ｇ（ｔ）を算出する。ステップＳ１０２−３において、

の長時間領域を満たすｔ_a、ｔ_b、その既放電確率Ｇ（ｔ_a）とＧ（ｔ_b）、並びに、式（２）を用いて、プライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expを算出する。

図１７に、計測条件ｔ_ｉ＝１６ｍｓ、Ｔ＝−１０℃、−５℃、０℃、５℃、１０℃、２０℃において、６個の計測条件に対する計測データから求められたプライミング電子の電子放出時定数ｔ_ｓ ^expをプロット１４０１で示した。

ステップＳ１３０２−４において、第１種の電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ（Ｅ）として、式（１１）のδ関数を設定した場合において、実効数Ｎ_ｅｅと活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａを求める方法について述べる。

式（３）と式（１１）を用いて、次式（１２）が与えられる。

ステップＳ１３０２−５において、横軸１/ｋ_ＢＴ、縦軸

を取る。ここで、電子放出源のフォノン振動数を３．１×１０^１３Ｈｚとした。

ステップＳ１３０２−６において、ある活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａを仮定し得られた各温度Ｔに対する

の値を計算し、最小二乗誤差でフィットした直線１４０２の傾きはΔＥ_ａである。そのΔＥ_ａをもとに、再度、各温度Ｔに対する

の値を計算し、最小二乗誤差でフィットした直線１４０２の傾きΔＥ_ａを求める。この反復計算に対する収束値から、傾きΔＥ_ａと切片ｌｎ（ｆ_ｐｈＮ_ｅｅ）からＮ_ｅｅを求めることができる。

図１７に示したように、最小二乗フィットしたときの相関係数は約０．９６と極めて高い相関関係を得ており、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａは６６１ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅは６．２×１０^５個/セルであることが求められた。このようにして、電子放出源のエネルギー状態密度Ｄ（Ｅ）として、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ＝６６１ｍｅＶ、実効数Ｎ_ｅｅ＝６．２×１０^５個/セルを出力装置１０３から出力・表示する。

（実施の形態１〜３の効果）
したがって、前記実施の形態１〜３による電子放出特性の解析システム及び解析方法によれば、サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉと酸化膜（ＭｇＯ等）の温度Ｔに対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを用いて、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度に対する活性化エネルギーの平均値、分散値と実効数を求めることが可能になる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態１〜３をそれぞれ適宜組み合わせてもよい。

本発明は、ＰＤＰや不純物準位の計測装置における酸化膜材料（ＭｇＯ等）、イオン結晶材料、及び半導体材料等の電子放出源に対する電子放出特性の解析に効果的である。

本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その解析システムのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、既放電確率を用いたプライミング電子の電子放出時定数解析の説明図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、計測データから求めたプライミング電子の電子放出時定数を示すプロット図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、休止時間ｔ_ｉと温度Ｔに対するウインドウ関数が最大となるエネルギーを示す図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、電子放出源のエネルギー状態密度とウインドウ関数のエネルギー重なり積分の説明図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、活性化エネルギーの平均値、分散値と実効数の探索範囲と探索幅を示す図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、電子放出源に対して計算（実線）から求めたプライミング電子の電子放出時定数と計測データ（プロット）から求めたプライミング電子の電子放出時定数の比較図である。 本発明の実施の形態１による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、電子放出源のエネルギー状態密度を示す図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、計測データから求めたプライミング電子の電子放出時定数を示すプロット図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、第１種の電子放出源に対して計算（実線）から求めたプライミング電子の電子放出時定数と計測データ（プロット）から求めたプライミング電子の電子放出時定数の比較図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、第１種の電子放出源に対するエネルギー状態密度を示す図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、第１種と第２種の電子放出源に対して計算（実線）から求めたプライミング電子の電子放出時定数と計測データ（プロット）から求めたプライミング電子の電子放出時定数の比較図である。 本発明の実施の形態２による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、第１種と第２種の電子放出源に対するエネルギー状態密度を示す図である。 本発明の実施の形態３による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３による電子放出特性の解析システム及び解析方法において、プライミング電子放出時定数の温度依存性を用いた電子放出源の活性化エネルギーと実効数の解析図である。 本発明の前提として検討した３電極構造のＡＣ面放電型プラズマディスプレイパネルの一部の構造を示す斜視図である。 本発明の前提として検討したプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。 （Ａ），（Ｂ）は、本発明の前提として検討したプラズマディスプレイ装置において、プラズマディスプレイパネルに画像を表示する１ТＶフィールド期間の駆動回路の動作を説明するための図である。 本発明の前提として検討したプラズマディスプレイ装置のプラズマディスプレイパネルの電圧シーケンスと放電電流波形を示す図である。 本発明の前提として検討したＭｇＯと電子放出源の結晶構造を示す図である。 本発明の前提として検討したアドレス放電遅れ時間の計測データに対する累積数、及び、既放電確率を用いた統計遅れ時間ｔ_ｓと形成遅れ時間ｔ_fの解析方法を示す図である。 本発明の前提として検討した電子放出特性の解析システム及び解析方法において、その構成及び手順の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ 入力装置
１０２ 計算装置
１０３ 出力装置
２０１ 放電確率頻度
２０２ 既放電確率
２０３ 長時間領域
３０１，８０１，１４０１ プロット
５０１,９０１，１００１，１２０１ 実線
１４０２ 直線
４０１，６０１ 電子放出源のエネルギー状態密度
４０２ ウインドウ関数
１５０１ 前面基板
１５０２ Ｘ電極
１５０３ Ｙ電極
１５０４ Ｘバス電極
１５０５ Ｙバス電極
１５０６ 前面誘電体
１５０７ 保護膜
１５０８ 背面基板
１５０９ アドレス電極（Ａ電極）
１５１０ 背面誘電体
１５１１ 隔壁
１５１２ 蛍光体
１５１３ 放電空間
１６００ プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
１６０１ 駆動回路
１６０２ プラズマディスプレイ装置
１６０３ 映像源
１７００ １ТＶフィールド期間
１７０１〜１７０８ サブフィールド
１７０９ リセット放電期間
１７１０ アドレス放電期間
１７１１ 維持放電期間
１８０１ Ｙ電極に印加する電圧波形
１８０２ Ａ電極に印加する電圧波形
１８０３ アドレス放電電流
１８０４，１８０５ 駆動電圧波形
１８０３ サスティン放電電流
１９０１ Ｍｇ原子
１９０２ 酸素（Ｏ）原子
１９０３ 置換構造
２２００ パーソナルコンピュータ
２２０１ ＣＰＵ装置
２２０２ 記憶装置
２２０４，２２０５ データ転送用結合バス

Claims (18)

1. 演算処理を実行するＣＰＵと、前記ＣＰＵが実行するプログラム及びデータを保持する記憶装置と、前記ＣＰＵと前記記憶装置を結合するバスと、を有する計算装置と、
   前記データを入力するための入力装置と、
   前記計算装置における演算結果を出力するための出力装置と、を有し、
   前記プログラムは、一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度を解析するプログラムであり、
   サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉと温度Ｔとの計測条件に対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力する第１ステップと、
   前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔとに対する前記計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度と既放電確率とを算出する第２ステップと、
   前記既放電確率をもとに、プライミング電子の第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する第３ステップと、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度の関数を設定し、エネルギー状態密度に対する活性化エネルギーの平均値と分散値と、実効数の探索範囲と探索幅とを設定する第４ステップと、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度とウインドウ関数とのエネルギーに対する重なり積分により、プライミング電子の第２電子放出時定数ｔ_s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する第５ステップと、
   前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔとの計測条件の総数に対して、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）と前記第２電子放出時定数ｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）との平均二乗誤差が最小となる活性化エネルギーの平均値と分散値と実効数とを決定する第６ステップと、を有することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
2. 請求項１記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第３ステップにおいて、
   

   

   を満たす長時間領域における既放電確率Ｇ（ｔ）とその時刻ｔとを用いて、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出し、
   アドレス電圧印加時にプライミング電子が存在するような短い休止時間ｔ_ｉの計測データに対して、ｔ_ｆ ^aveはアドレス放電遅れ時間の平均値、σ_tfはアドレス放電遅れ時間の分散値であることを特徴とする電子放出特性の解析システム。
3. 請求項２記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第３ステップにおいて、
   既放電確率Ｇ（ｔ）が６３．２％以上であるＧ（ｔ）とその時刻ｔを用いて、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
4. 請求項１記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第４ステップにおいて、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、一つの電子放出源の種類ｊに対して、実効数Ｎ_ｅｅ,j、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，j、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jのパラメータ値を探索するときに、入力すべき探索範囲と探索幅を設定することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
5. 請求項４記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第４ステップにおいて、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jの探索範囲として、計測条件により決定するＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最小値−３ｋ_ＢＴからＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最大値＋３ｋ_ＢＴを包含するエネルギー範囲を設定し、
   

   

   およびｆ_ｐｈは電子放出源のフォノン振動数、ｋ_Ｂはボルツマン定数であることを特徴とする電子放出特性の解析システム。
6. 請求項４記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第４ステップにおいて、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jと活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jのエネルギーの探索幅を、Ｅ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔の平均値以下に設定することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
7. 請求項４記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記第４ステップにおいて、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊの探索範囲として、前記休止時間ｔ_ｉの時間オーダー幅を設定することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
8. 請求項１記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   第１種の電子放出源のエネルギー状態密度に対するプライミング電子の第３電子放出時定数ｔ_1,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出し、実効数Ｎ_ｅｅ,１、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１を決定した後、前記第４ステップに戻り、第２種の電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、プライミング電子の第４電子放出時定数ｔ_２,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を算出し、前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔの計測条件の総数に対して、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp(ｔ_ｉ，Ｔ)と前記第３電子放出時定数ｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）＋前記第４電子放出時定数ｔ_２,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）との平均二乗誤差が最小となる実効数Ｎ_ｅｅ,２、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２を決定することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
9. 請求項４記載の電子放出特性の解析システムにおいて、
   前記電子放出源のエネルギー状態密度としてδ関数を設定し、横軸に１/ｋ_ＢＴ、縦軸に
   

   

   を取り、最小二乗誤差でフィットした直線の傾きΔＥ_ａと切片ｌｎ（ｆ_ｐｈＮ_ｅｅ）とからＮ_ｅｅを決定することを特徴とする電子放出特性の解析システム。
10. 一つまたは複数の電子放出源のエネルギー状態密度を解析する電子放出特性の解析方法であって、
    サスティン電圧印加後からアドレス電圧印加までの休止時間ｔ_ｉと温度Ｔとの計測条件に対するアドレス放電遅れ時間ｔ_ｄの計測データを入力する第１ステップと、
    前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔとに対する前記計測データをもとに、アドレス放電遅れ時間毎の累積数を計算し、放電確率頻度と既放電確率とを算出する第２ステップと、
    前記既放電確率をもとに、プライミング電子の第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する第３ステップと、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度の関数を設定し、エネルギー状態密度に対する活性化エネルギーの平均値と分散値と、実効数の探索範囲と探索幅とを設定する第４ステップと、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度とウインドウ関数とのエネルギーに対する重なり積分により、プライミング電子の第２電子放出時定数ｔ_s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出する第５ステップと、
    前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔとの計測条件の総数に対して、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）と前記第２電子放出時定数ｔ_ｓ ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）との平均二乗誤差が最小となる活性化エネルギーの平均値と分散値と実効数とを決定する第６ステップと、を有することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
11. 請求項１０記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第３ステップにおいて、
    

    

    を満たす長時間領域における既放電確率Ｇ（ｔ）とその時刻ｔとを用いて、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出し、
    アドレス電圧印加時にプライミング電子が存在するような短い休止時間ｔ_ｉの計測データに対して、ｔ_ｆ ^aveはアドレス放電遅れ時間の平均値、σ_tfはアドレス放電遅れ時間の分散値であることを特徴とする電子放出特性の解析方法。
12. 請求項１１記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第３ステップにおいて、
    既放電確率Ｇ（ｔ）が６３．２％以上であるＧ（ｔ）とその時刻ｔを用いて、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
13. 請求項１０記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第４ステップにおいて、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、一つの電子放出源の種類ｊに対して、実効数Ｎ_ｅｅ,j、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，j、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jのパラメータ値を探索するときに、入力すべき探索範囲と探索幅を設定することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
14. 請求項１３記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第４ステップにおいて、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jの探索範囲として、計測条件により決定するＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最小値−３ｋ_ＢＴからＥ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）の最大値＋３ｋ_ＢＴを包含するエネルギー範囲を設定し、
    

    

    およびｆ_ｐｈは電子放出源のフォノン振動数、ｋ_Ｂはボルツマン定数であることを特徴とする電子放出特性の解析方法。
15. 請求項１３記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第４ステップにおいて、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，jと活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，jのエネルギーの探索幅を、Ｅ_ｍ（ｔ_ｉ，Ｔ）のエネルギー間隔の平均値以下に設定することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
16. 請求項１３記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記第４ステップにおいて、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、実効数Ｎ_ｅｅ,ｊの探索範囲として、前記休止時間ｔ_ｉの時間オーダー幅を設定することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
17. 請求項１０記載の電子放出特性の解析方法において、
    第１種の電子放出源のエネルギー状態密度に対するプライミング電子の第３電子放出時定数ｔ_1,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）を算出し、実効数Ｎ_ｅｅ,１、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，１、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，１を決定した後、前記第４ステップに戻り、第２種の電子放出源のエネルギー状態密度としてガウス関数を設定し、プライミング電子の第４電子放出時定数ｔ_２,s ^th(ｔ_ｉ，Ｔ)を算出し、前記休止時間ｔ_ｉと前記温度Ｔの計測条件の総数に対して、前記第１電子放出時定数ｔ_ｓ ^exp(ｔ_ｉ，Ｔ)と前記第３電子放出時定数ｔ_１,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）＋前記第４電子放出時定数ｔ_２,s ^th（ｔ_ｉ，Ｔ）との平均二乗誤差が最小となる実効数Ｎ_ｅｅ,２、活性化エネルギーの平均値ΔＥ_ａ，２、活性化エネルギーの分散値σ_Ｅ，２を決定することを特徴とする電子放出特性の解析方法。
18. 請求項１３記載の電子放出特性の解析方法において、
    前記電子放出源のエネルギー状態密度としてδ関数を設定し、横軸に１/ｋ_ＢＴ、縦軸に
    

    

    を取り、最小二乗誤差でフィットした直線の傾きΔＥ_ａと切片ｌｎ（ｆ_ｐｈＮ_ｅｅ）とからＮ_ｅｅを決定することを特徴とする電子放出特性の解析方法。

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