JP2719239B2 - 電界放出素子 - Google Patents
電界放出素子Info
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- JP2719239B2 JP2719239B2 JP3037794A JP3779491A JP2719239B2 JP 2719239 B2 JP2719239 B2 JP 2719239B2 JP 3037794 A JP3037794 A JP 3037794A JP 3779491 A JP3779491 A JP 3779491A JP 2719239 B2 JP2719239 B2 JP 2719239B2
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- gate
- field emission
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- H01J21/02—Tubes with a single discharge path
- H01J21/06—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only
- H01J21/10—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode
- H01J21/105—Tubes with a single discharge path having electrostatic control means only with one or more immovable internal control electrodes, e.g. triode, pentode, octode with microengineered cathode and control electrodes, e.g. Spindt-type
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- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J1/02—Main electrodes
- H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J3/00—Details of electron-optical or ion-optical arrangements or of ion traps common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J3/02—Electron guns
- H01J3/021—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source
- H01J3/022—Electron guns using a field emission, photo emission, or secondary emission electron source with microengineered cathode, e.g. Spindt-type
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
- H01J9/025—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes of field emission cathodes
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2201/00—Electrodes common to discharge tubes
- H01J2201/30—Cold cathodes
- H01J2201/304—Field emission cathodes
- H01J2201/30403—Field emission cathodes characterised by the emitter shape
- H01J2201/30426—Coatings on the emitter surface, e.g. with low work function materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種表示素子・光源・
増幅素子・高速スイッチング素子・センサ等における電
子源として有用な電界放出素子に関するものである。
増幅素子・高速スイッチング素子・センサ等における電
子源として有用な電界放出素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】前記電界放出素子（以下、ＦＥＣと略称
する。）としてSpindt型（縦型）のものをとりあげ、図
４を参照してその製法及び構造を説明する。図４(a)
に示すように、絶縁基板１００上に、カソード電極１０
１と、絶縁層１０２と、ゲート電極層１０３を積層被着
する。その上にレジストを被着し、例えば１μm 径程
度のゲートパターンの露光を光露光又は電子ビーム露光
により順次行う。その後、露光部のレジストを除去し、
さらにゲート電極層１０３と絶縁層１０２をエッチング
し、図４（b)に示すようにゲート１０４及びホール１０
５を形成する。レジスト除去後、絶縁基板１００を同
一平面内で回転させながら斜め上方から同基板の表面に
Ａｌ１０６を蒸着し、図４(c) に示すようにゲート１０
４の開口部を狭くするとともに、剥離層を形成する。
図４(d) に示すように、基板に対して垂直上方からエミ
ッタ材料１０７を蒸着させ、ホール１０５内にコーン形
状のエミッタ１０８を形成する。図４(e) に示すよう
に、斜め蒸着させたＡｌ１０６と不要なエミッタ材料１
０７を除去する。
する。）としてSpindt型（縦型）のものをとりあげ、図
４を参照してその製法及び構造を説明する。図４(a)
に示すように、絶縁基板１００上に、カソード電極１０
１と、絶縁層１０２と、ゲート電極層１０３を積層被着
する。その上にレジストを被着し、例えば１μm 径程
度のゲートパターンの露光を光露光又は電子ビーム露光
により順次行う。その後、露光部のレジストを除去し、
さらにゲート電極層１０３と絶縁層１０２をエッチング
し、図４（b)に示すようにゲート１０４及びホール１０
５を形成する。レジスト除去後、絶縁基板１００を同
一平面内で回転させながら斜め上方から同基板の表面に
Ａｌ１０６を蒸着し、図４(c) に示すようにゲート１０
４の開口部を狭くするとともに、剥離層を形成する。
図４(d) に示すように、基板に対して垂直上方からエミ
ッタ材料１０７を蒸着させ、ホール１０５内にコーン形
状のエミッタ１０８を形成する。図４(e) に示すよう
に、斜め蒸着させたＡｌ１０６と不要なエミッタ材料１
０７を除去する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のＦＥＣ
では、エミッタ及びゲートの材料として、仕事関数が小
さい高融点金属、例えばＭｏ等が用いられていた。しか
しながら従来は、Ｍｏ等の材料が、酸素原子や酸素を含
む化合物分子と、低真空中での動作時にどのような反応
をするか、又エミッタ及びゲートの材料としてどのよう
な組み合わせが最適であるかについては考察されていな
かった。本発明者らの知見によれば、前記Ｍｏは酸素と
の反応が比較的強く、表面には酸化絶縁層が容易に形成
されるため、前記ＦＥＣを低真空中（１０-4〜１０-6To
rr）で動作させると、エミッタのＭｏが残留ガスや管内
の放出ガスと反応して化合物を形成してしまう。このた
め、エミッタの一部の仕事関数が大きくなって電界放出
不可能となり、エミッション電流が低下したり、動作が
不安定となりノイズが増大するといった不都合が生じて
しまう。
では、エミッタ及びゲートの材料として、仕事関数が小
さい高融点金属、例えばＭｏ等が用いられていた。しか
しながら従来は、Ｍｏ等の材料が、酸素原子や酸素を含
む化合物分子と、低真空中での動作時にどのような反応
をするか、又エミッタ及びゲートの材料としてどのよう
な組み合わせが最適であるかについては考察されていな
かった。本発明者らの知見によれば、前記Ｍｏは酸素と
の反応が比較的強く、表面には酸化絶縁層が容易に形成
されるため、前記ＦＥＣを低真空中（１０-4〜１０-6To
rr）で動作させると、エミッタのＭｏが残留ガスや管内
の放出ガスと反応して化合物を形成してしまう。このた
め、エミッタの一部の仕事関数が大きくなって電界放出
不可能となり、エミッション電流が低下したり、動作が
不安定となりノイズが増大するといった不都合が生じて
しまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の発明の電界放出素
子は、エミッタと該エミッタの先端近傍に配置されるゲ
ートとアノードを備えた電界放出素子において、前記ゲ
ートの表面が酸素との結合力が強いＴｉ，Ｃｒのいずれ
かで形成され、前記エミッタの先端表面を形成している
材料が前記ゲートの表面を形成している材料よりも酸素
との結合力が弱い材料であることを特徴とする。また、
第２の発明の電界放出素子は、前記エミッタの先端表面
が、Ｗ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから
選ばれた材料で形成されている。
子は、エミッタと該エミッタの先端近傍に配置されるゲ
ートとアノードを備えた電界放出素子において、前記ゲ
ートの表面が酸素との結合力が強いＴｉ，Ｃｒのいずれ
かで形成され、前記エミッタの先端表面を形成している
材料が前記ゲートの表面を形成している材料よりも酸素
との結合力が弱い材料であることを特徴とする。また、
第２の発明の電界放出素子は、前記エミッタの先端表面
が、Ｗ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから
選ばれた材料で形成されている。
【０００５】第３の発明の電界放出素子は、エミッタと
ゲートを有する電界放出素子において、前記エミッタ
が、酸素との結合力が強い材料で形成されたエミッタベ
ースと、該エミッタベースよりも酸素との結合力が弱い
材料で前記エミッタベースの先端に形成された先端部と
から構成されている。第４の発明の電界放出素子は、エ
ミッタとゲートを有する電界放出素子において、少なく
とも前記エミッタの先端表面がＷ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，
ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏのいずれかで形成されており、該
エミッタの他の部分がＴｉ，Ｃｒのいずれかで形成され
ている。
ゲートを有する電界放出素子において、前記エミッタ
が、酸素との結合力が強い材料で形成されたエミッタベ
ースと、該エミッタベースよりも酸素との結合力が弱い
材料で前記エミッタベースの先端に形成された先端部と
から構成されている。第４の発明の電界放出素子は、エ
ミッタとゲートを有する電界放出素子において、少なく
とも前記エミッタの先端表面がＷ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，
ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏのいずれかで形成されており、該
エミッタの他の部分がＴｉ，Ｃｒのいずれかで形成され
ている。
【０００６】
【作用】エミッタとゲートとアノードを備えた電界放出
素子において、エミッタ及びアノードの表面よりも、酸
素との結合力が強い材料でゲートの表面を形成している
ので、ゲートに入射した酸素原子は堅固に捕捉され、エ
ミッタにおける酸化層の形成が抑成される。特に、エミ
ッタの先端表面よりも、前記結合力の強い材料によって
エミッタの他部分を形成すれば、エミッタの先端表面に
は酸化層がより生じにくくなる。
素子において、エミッタ及びアノードの表面よりも、酸
素との結合力が強い材料でゲートの表面を形成している
ので、ゲートに入射した酸素原子は堅固に捕捉され、エ
ミッタにおける酸化層の形成が抑成される。特に、エミ
ッタの先端表面よりも、前記結合力の強い材料によって
エミッタの他部分を形成すれば、エミッタの先端表面に
は酸化層がより生じにくくなる。
【０００７】
【実施例】本発明者らは、ゲート及びエミッタの材料の
最適な組み合わせを考察した結果、酸素との結合力が相
対的に強い材料でゲートを形成し、前記結合力が相対的
に弱い材料でエミッタ及びアノードを形成すれば、酸素
はゲートに吸着保持されてエミッタやアノードに酸化層
が形成されるのを抑止できるのではないかと考えた。そ
して、ギブスの自由エネルギー値を参考に、各種材料の
安定度又は結合エネルギーの大小を評価し、上記考察に
適合した各電極の構成材料を実験により選定した。即
ち、ゲートを構成するのに適した酸素との結合力が強い
材料としてはＴｉ，Ｃｒを選び、これに対してエミッタ
及びアノードを構成するのに適した前記結合力が相対的
に弱い材料としてＷ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，Ｔｉ
Ｃを選定し、これらの組み合わせがゲート及びエミッタ
の材料の最適な組み合わせであることを見いだした。
尚、これらの材料から成る上記電極の作製には、真空蒸
着法やスパッタリング法等公知既存の方法を用いる事が
可能である。また、特に第２の発明の場合には、エミッ
タ先端表面材料にＴｉＮ及びＴｉＣを用いることが有利
となる。その理由は、始めにＴｉ材料でエミッタ形状を
形成したのち、窒素や酸素のイオン注入法や熱窒化ある
いは炭化法等により、その表面層のみをＴｉＮまたはＴ
ｉＣに変換できるからである。これにより、Ｔｉをエミ
ッタベースとして、その上にＴｉＮ又はＴｉＣ層を形成
した二層構造のエミッタが比較的容易に形成できる。
最適な組み合わせを考察した結果、酸素との結合力が相
対的に強い材料でゲートを形成し、前記結合力が相対的
に弱い材料でエミッタ及びアノードを形成すれば、酸素
はゲートに吸着保持されてエミッタやアノードに酸化層
が形成されるのを抑止できるのではないかと考えた。そ
して、ギブスの自由エネルギー値を参考に、各種材料の
安定度又は結合エネルギーの大小を評価し、上記考察に
適合した各電極の構成材料を実験により選定した。即
ち、ゲートを構成するのに適した酸素との結合力が強い
材料としてはＴｉ，Ｃｒを選び、これに対してエミッタ
及びアノードを構成するのに適した前記結合力が相対的
に弱い材料としてＷ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，Ｔｉ
Ｃを選定し、これらの組み合わせがゲート及びエミッタ
の材料の最適な組み合わせであることを見いだした。
尚、これらの材料から成る上記電極の作製には、真空蒸
着法やスパッタリング法等公知既存の方法を用いる事が
可能である。また、特に第２の発明の場合には、エミッ
タ先端表面材料にＴｉＮ及びＴｉＣを用いることが有利
となる。その理由は、始めにＴｉ材料でエミッタ形状を
形成したのち、窒素や酸素のイオン注入法や熱窒化ある
いは炭化法等により、その表面層のみをＴｉＮまたはＴ
ｉＣに変換できるからである。これにより、Ｔｉをエミ
ッタベースとして、その上にＴｉＮ又はＴｉＣ層を形成
した二層構造のエミッタが比較的容易に形成できる。
【０００８】次に、前記材料を用いた本発明の第１実施
例であるＦＥＣ１を図１により説明する。図１において
２はガラス，シリコン等からなる基板である。基板２の
上には、フォトリソグラフィ法により、0.２μm の厚さ
でＩＴＯからなるカソード電極３がストライプパターン
で形成されている。このカソード電極３の上には、ＣＶ
Ｄ法により、ＳｉＯ2 からなる絶縁層４が1.０μm の厚
さで形成され、さらにその上には、Ｔｉ又はＣｒから成
る0.４μm 厚のゲート５が蒸着法によって形成されてい
る。このゲート５に１０μm ピッチで設けられた直径１
μm の孔６と、各孔６に対応して絶縁層４に設けられた
ホール７は、エッチングで形成されたものである。そし
て、各ホール７内には、Ｗ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ
Ｎ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意の材料から成る円錐形
のエミッタ８が形成されている。図中９はアノードであ
り、金属又は金属薄膜、表示素子の場合には蛍光体・Ｉ
ＴＯ・ガラス基板等で形成されている。そして、これら
の各電極は、図示しない真空容器内に収納されている。
また、エミッタ８に対し、ゲート５及びアノード９には
所定の正電位が付与されるようになっている。なお、こ
のＦＥＣ１の製法のうち、特に説明しない部分は従来と
同じである。
例であるＦＥＣ１を図１により説明する。図１において
２はガラス，シリコン等からなる基板である。基板２の
上には、フォトリソグラフィ法により、0.２μm の厚さ
でＩＴＯからなるカソード電極３がストライプパターン
で形成されている。このカソード電極３の上には、ＣＶ
Ｄ法により、ＳｉＯ2 からなる絶縁層４が1.０μm の厚
さで形成され、さらにその上には、Ｔｉ又はＣｒから成
る0.４μm 厚のゲート５が蒸着法によって形成されてい
る。このゲート５に１０μm ピッチで設けられた直径１
μm の孔６と、各孔６に対応して絶縁層４に設けられた
ホール７は、エッチングで形成されたものである。そし
て、各ホール７内には、Ｗ，Ｍｎ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ
Ｎ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意の材料から成る円錐形
のエミッタ８が形成されている。図中９はアノードであ
り、金属又は金属薄膜、表示素子の場合には蛍光体・Ｉ
ＴＯ・ガラス基板等で形成されている。そして、これら
の各電極は、図示しない真空容器内に収納されている。
また、エミッタ８に対し、ゲート５及びアノード９には
所定の正電位が付与されるようになっている。なお、こ
のＦＥＣ１の製法のうち、特に説明しない部分は従来と
同じである。
【０００９】低真空中でこのＦＥＣ１を動作させると、
エミッタ８から放射された電子は、ゲート５の孔６を経
てアノード９に到達する。この時、ゲート５はいわばゲ
ッターポンプとして働き、ゲート５に入射して物理的、
化学的に吸着した酸素原子等を堅固に捕捉する。このた
め、ＦＥＣ素子内の酸素等の分圧が減少し、結果として
電子が放射されるエミッタ８の先端表面に酸化絶縁層が
形成されるのを抑止する。
エミッタ８から放射された電子は、ゲート５の孔６を経
てアノード９に到達する。この時、ゲート５はいわばゲ
ッターポンプとして働き、ゲート５に入射して物理的、
化学的に吸着した酸素原子等を堅固に捕捉する。このた
め、ＦＥＣ素子内の酸素等の分圧が減少し、結果として
電子が放射されるエミッタ８の先端表面に酸化絶縁層が
形成されるのを抑止する。
【００１０】また、単に、ゲート５に自然に入射した酸
素等を捕捉するだけでなく、ゲート５とアノード９の間
に適当な電圧を印加することにより、電離確率が比較的
高いと予想されるゲート５とアノード９の間の真空領域
内で酸素等の原子・分子をイオン化し、これを強制的に
ゲート５に高いエネルギで入射させて捕捉するようにし
てもよい。
素等を捕捉するだけでなく、ゲート５とアノード９の間
に適当な電圧を印加することにより、電離確率が比較的
高いと予想されるゲート５とアノード９の間の真空領域
内で酸素等の原子・分子をイオン化し、これを強制的に
ゲート５に高いエネルギで入射させて捕捉するようにし
てもよい。
【００１１】次に、前記材料を用いた本発明の第２実施
例を図２により説明する。本実施例では、第１実施例の
構成を基本とするが、エミッタ１８は二層構造になって
いる。即ち、Ｔｉ又はＣｒによってコーン形状のエミッ
タベース１９が形成され、その上にはＷ，Ｍｎ，Ｔａ，
Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意の材料を約
0.１μm の厚さに蒸着した被覆層が形成されている。
例を図２により説明する。本実施例では、第１実施例の
構成を基本とするが、エミッタ１８は二層構造になって
いる。即ち、Ｔｉ又はＣｒによってコーン形状のエミッ
タベース１９が形成され、その上にはＷ，Ｍｎ，Ｔａ，
Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意の材料を約
0.１μm の厚さに蒸着した被覆層が形成されている。
【００１２】このように原子・分子との結合力が強い材
料を下地に用い、前記結合力の弱い材料を表面に用いた
構造にすれば、エミッタ１８の表面に入射した前記原子
・分子はエミッタ１８の表面に酸化層をつくることなく
下地層であるエミッタベース１９に吸収される。言い換
えれば、エミッタ１８の表面の被覆層２０は常に還元さ
れた状態にある。
料を下地に用い、前記結合力の弱い材料を表面に用いた
構造にすれば、エミッタ１８の表面に入射した前記原子
・分子はエミッタ１８の表面に酸化層をつくることなく
下地層であるエミッタベース１９に吸収される。言い換
えれば、エミッタ１８の表面の被覆層２０は常に還元さ
れた状態にある。
【００１３】次に、前記材料を用いた本発明の第３実施
例を図３により説明する。本実施例では、第１実施例の
構成を基本とするが、エミッタ２８は上下の二段構造に
なっている。即ち、Ｔｉ又はＣｒによって円錐台形状の
エミッタベース２９が形成され、その上には、Ｗ，Ｍ
ｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意
の材料で円錐形の先端部３０が形成されている。
例を図３により説明する。本実施例では、第１実施例の
構成を基本とするが、エミッタ２８は上下の二段構造に
なっている。即ち、Ｔｉ又はＣｒによって円錐台形状の
エミッタベース２９が形成され、その上には、Ｗ，Ｍ
ｎ，Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから選んだ任意
の材料で円錐形の先端部３０が形成されている。
【００１４】このように、原子に対する結合力の強い前
述した材料でエミッタ２８の大部分であるエミッタベー
ス２９を形成し、これに比べて結合力の弱い前述した材
料でエミッタ２８の先端部３０だけを形成すれば、該先
端部３０に入射した前記原子・分子は酸化層を作ること
なくエミッタベース２９の材料に吸着される。又は、エ
ミッタベース２９に入射した前記原子・分子が先端部３
０に拡散し、そこで酸化層が形成されるのを抑制する。
述した材料でエミッタ２８の大部分であるエミッタベー
ス２９を形成し、これに比べて結合力の弱い前述した材
料でエミッタ２８の先端部３０だけを形成すれば、該先
端部３０に入射した前記原子・分子は酸化層を作ること
なくエミッタベース２９の材料に吸着される。又は、エ
ミッタベース２９に入射した前記原子・分子が先端部３
０に拡散し、そこで酸化層が形成されるのを抑制する。
【００１５】以上説明した各実施例はSpindt型のＦＥＣ
に関するものであったが、本発明は横型（平面型）のＦ
ＥＣにも適用できる。また、第２，第３実施例は、第１
実施例を基本構造としていたが、第２，第３実施例にお
けるエミッタ１８，２８の構造はそれ単独でも本文記載
の効果を十分有している。
に関するものであったが、本発明は横型（平面型）のＦ
ＥＣにも適用できる。また、第２，第３実施例は、第１
実施例を基本構造としていたが、第２，第３実施例にお
けるエミッタ１８，２８の構造はそれ単独でも本文記載
の効果を十分有している。
【００１６】
【発明の効果】本発明の電界放出素子によれば、エミッ
タの先端表面に入射した酸素原子や酸素を含む分子等は
原子等との結合力がより強い材料で形成されたゲート及
びエミッタベースに吸引吸着される。従って電子が放出
されるエミッタの先端表面は清浄な状態に常に保たれ、
酸化絶縁層の形成が抑止される。これによって電界放出
素子のエミッション特性は、短時間で低下することがな
く安定したものとなり、またノイズも減少する。
タの先端表面に入射した酸素原子や酸素を含む分子等は
原子等との結合力がより強い材料で形成されたゲート及
びエミッタベースに吸引吸着される。従って電子が放出
されるエミッタの先端表面は清浄な状態に常に保たれ、
酸化絶縁層の形成が抑止される。これによって電界放出
素子のエミッション特性は、短時間で低下することがな
く安定したものとなり、またノイズも減少する。
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】同第２実施例の要部拡大断面図である。
【図３】同第３実施例の要部拡大断面図である。
【図４】従来の電界放出素子の製造工程の一例を示す図
である。
である。
１…電界放出素子（ＦＥＣ）、５…ゲート、８，１８，
２８…エミッタ、９…アノード、１９，２９…エミッタ
ベース、２０…被覆層、３０…先端部。
２８…エミッタ、９…アノード、１９，２９…エミッタ
ベース、２０…被覆層、３０…先端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 茂生 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 渡辺 照男 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 宮森 誠 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 (72)発明者 西村 則雄 千葉県茂原市大芝629 双葉電子工業株 式会社内 審査官 田村 爾 (56)参考文献 特開 昭51−72278（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−25063（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−221528（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 エミッタと該エミッタの先端近傍に配置
されるゲートとアノードを備えた電界放出素子におい
て、 前記ゲートの表面が酸素との結合力が強いＴｉ，Ｃｒの
いずれかで形成され、 前記エミッタの先端表面を形成している材料が前記ゲー
トの表面を形成している材料よりも酸素との結合力が弱
い材料であることを特徴とする電界放出素子。 - 【請求項２】 前記エミッタの先端表面が、Ｗ，Ｍｎ，
Ｔａ，Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏから選ばれた材料で
形成されている請求項１記載の電界放出素子。 - 【請求項３】 エミッタとゲートを有する電界放出素子
において、 前記エミッタが、酸素との結合力が強い材料で形成され
たエミッタベースと、該エミッタベースよりも酸素との
結合力が弱い材料で前記エミッタベースの先端に形成さ
れた先端部とから構成されている電界放出素子。 - 【請求項４】 エミッタとゲートを有する電界放出素子
において、 少なくとも前記エミッタの先端表面がＷ，Ｍｎ，Ｔａ，
Ｎｂ，ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｍｏのいずれかで形成されてお
り、 該エミッタの他の部分がＴｉ，Ｃｒのいずれかで形成さ
れている電界放出素子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3037794A JP2719239B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 電界放出素子 |
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