JPH026184B2 - - Google Patents
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- JPH026184B2 JPH026184B2 JP56142529A JP14252981A JPH026184B2 JP H026184 B2 JPH026184 B2 JP H026184B2 JP 56142529 A JP56142529 A JP 56142529A JP 14252981 A JP14252981 A JP 14252981A JP H026184 B2 JPH026184 B2 JP H026184B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J27/00—Ion beam tubes
- H01J27/02—Ion sources; Ion guns
- H01J27/26—Ion sources; Ion guns using surface ionisation, e.g. field effect ion sources, thermionic ion sources
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高輝度なアルミニウム（Al）イオ
ンビームを放出する電界放出型液体金属イオン銃
及びその製造方法に関するものである。
ンビームを放出する電界放出型液体金属イオン銃
及びその製造方法に関するものである。
高輝度イオン銃として、針状の金属エミツタを
用いた電界放出型液体金属イオン銃が良く知られ
ている。第１図に電界放出型液体金属イオン銃の
構成図を示す。針状の金属エミツタ１は導電性の
細い線（〜0.2mmφ）で構成されており、その先
端曲率半径は１〜10μｍである。よつて、金属エ
ミツタ１と引出し電極２との間に電源３により引
出し電圧が印加されると、金属エミツタ１の先端
に高電界が印加される。この金属エミツタ１は加
熱用支持体４にスポツト溶接されている。加熱用
支持体４にイオン放出用金属５を溶融付着させて
おき、加熱用電源６で加熱用支持体４を高温にす
れば、金属５が溶融して金属エミツタ１の先端の
方に供給される。この時、液体金属５で覆われた
針状の金属エミツタ１の先端電界がある閾値にな
ると、液体金属表面に加わる静電気力は液体金属
の表面張力による収縮力を上回り、液体金属はテ
イラー（Taylor）コーンと呼ばれる円錐状を呈
する。同時にコーン先端では液体金属の蒸発電界
に達しイオン放出が始まる。しかしながら、従来
の電界放出型液体金属イオン銃の針状エミツタ
は、Ｗ，Ni，Ni―Crなどの金属エミツタに限定
されていた。そのため、Alのような反応性に富
む金属は既存の金属エミツタと反応するため、実
用的な電界放出型液体金属Alイオン銃は実現さ
れていなかつた。
用いた電界放出型液体金属イオン銃が良く知られ
ている。第１図に電界放出型液体金属イオン銃の
構成図を示す。針状の金属エミツタ１は導電性の
細い線（〜0.2mmφ）で構成されており、その先
端曲率半径は１〜10μｍである。よつて、金属エ
ミツタ１と引出し電極２との間に電源３により引
出し電圧が印加されると、金属エミツタ１の先端
に高電界が印加される。この金属エミツタ１は加
熱用支持体４にスポツト溶接されている。加熱用
支持体４にイオン放出用金属５を溶融付着させて
おき、加熱用電源６で加熱用支持体４を高温にす
れば、金属５が溶融して金属エミツタ１の先端の
方に供給される。この時、液体金属５で覆われた
針状の金属エミツタ１の先端電界がある閾値にな
ると、液体金属表面に加わる静電気力は液体金属
の表面張力による収縮力を上回り、液体金属はテ
イラー（Taylor）コーンと呼ばれる円錐状を呈
する。同時にコーン先端では液体金属の蒸発電界
に達しイオン放出が始まる。しかしながら、従来
の電界放出型液体金属イオン銃の針状エミツタ
は、Ｗ，Ni，Ni―Crなどの金属エミツタに限定
されていた。そのため、Alのような反応性に富
む金属は既存の金属エミツタと反応するため、実
用的な電界放出型液体金属Alイオン銃は実現さ
れていなかつた。
本発明は、この欠点を除去するためAlイオン
銃実現に必要な条件を満たす針状エミツタ材料を
見出すことにより、電界放出型液体金属イオン銃
を開発したものである。すなわち、本発明におい
ては、針状エミツタを導電性硼化物か導電性複合
硼化物又は導電性炭化物のいずれかで構成した。
銃実現に必要な条件を満たす針状エミツタ材料を
見出すことにより、電界放出型液体金属イオン銃
を開発したものである。すなわち、本発明におい
ては、針状エミツタを導電性硼化物か導電性複合
硼化物又は導電性炭化物のいずれかで構成した。
以下、本発明を実施例によつて詳細に説明す
る。
る。
第２図ａ，ｂは本発明の実施例であつて、高融
点金属線を硼化物，炭化物に転化処理して作製し
た針状エミツタを用いるAlイオン銃の基本構成
図である。第２図の７は絶縁ホルダ、８は導電性
支持部、９は加熱用支持部、１０は針状の金属エ
ミツタ部、１１，１２はそれぞれ硼化物かもしく
は炭化物に転化処理された加熱用支持部および針
状エミツタ部である。先ず、第２図ａに示すよう
に、絶縁ホルダ７に貫通固定された導電性支持部
８に、0.15〜0.3mmφのTi，Zrなどの金属細線を
スポツト溶接して加熱用支持部および針状の金属
エミツタ部を有するAlイオン銃の原型を組立て
る。針状の金属エミツタ部１０の先端は電解研摩
もしくは化学研摩などによつて、曲率半径１〜
10μｍの針状にする。その後、加熱用支持部９と
針状の金属エミツタ部１０のTi，Zrなどの金属
線は転化処理を行なうことによつて、TiB2，
ZrB2，TiCなどの硼化物，炭化物に転化された
加熱用支持部１１および針状エミツタ部１２にな
る。転化方法としては、反応媒体に液体を用いる
固液反応と気体を用いる固気反応による処理方法
が良く知られている。例えば、固液反応としては
Na2B4O7とSiCをるつぼの中で溶融させ、その中
に第２図ａの加熱用支持部９および金属エミツタ
部１０を浸すことにより硼化物に転化される。一
方、固気反応の例としては第２図ａの原型Alイ
オン銃を真空中に保持し、その中にBCl3もしく
はB2H6もしくはC2H4とともにAr，H2などのガ
スを導入し、加熱用支持部９に電流を流して、加
熱用支持部９および金属エミツタ部１０を高温に
すると加熱用支持部９および金属エミツタ部１０
は硼化物もしくは炭化物に転化される。また、後
者と類似の方法として、電気炉の中にBNと第２
図の原型イオン銃を同時に入れ、高温処理を行な
えば硼化物に転化される。また、加熱用支持部９
および金属エミツタ部１０の母線として被転化材
を用いる方法について述べたが、高融点で強靭な
芯線（例えば、Ｗ，Moなど）の上にTi，Zr，Cr
などを溶融被覆させた後、前述の転化処理を行な
つてイオン銃を構成しても良いことは云うまでも
ない。
点金属線を硼化物，炭化物に転化処理して作製し
た針状エミツタを用いるAlイオン銃の基本構成
図である。第２図の７は絶縁ホルダ、８は導電性
支持部、９は加熱用支持部、１０は針状の金属エ
ミツタ部、１１，１２はそれぞれ硼化物かもしく
は炭化物に転化処理された加熱用支持部および針
状エミツタ部である。先ず、第２図ａに示すよう
に、絶縁ホルダ７に貫通固定された導電性支持部
８に、0.15〜0.3mmφのTi，Zrなどの金属細線を
スポツト溶接して加熱用支持部および針状の金属
エミツタ部を有するAlイオン銃の原型を組立て
る。針状の金属エミツタ部１０の先端は電解研摩
もしくは化学研摩などによつて、曲率半径１〜
10μｍの針状にする。その後、加熱用支持部９と
針状の金属エミツタ部１０のTi，Zrなどの金属
線は転化処理を行なうことによつて、TiB2，
ZrB2，TiCなどの硼化物，炭化物に転化された
加熱用支持部１１および針状エミツタ部１２にな
る。転化方法としては、反応媒体に液体を用いる
固液反応と気体を用いる固気反応による処理方法
が良く知られている。例えば、固液反応としては
Na2B4O7とSiCをるつぼの中で溶融させ、その中
に第２図ａの加熱用支持部９および金属エミツタ
部１０を浸すことにより硼化物に転化される。一
方、固気反応の例としては第２図ａの原型Alイ
オン銃を真空中に保持し、その中にBCl3もしく
はB2H6もしくはC2H4とともにAr，H2などのガ
スを導入し、加熱用支持部９に電流を流して、加
熱用支持部９および金属エミツタ部１０を高温に
すると加熱用支持部９および金属エミツタ部１０
は硼化物もしくは炭化物に転化される。また、後
者と類似の方法として、電気炉の中にBNと第２
図の原型イオン銃を同時に入れ、高温処理を行な
えば硼化物に転化される。また、加熱用支持部９
および金属エミツタ部１０の母線として被転化材
を用いる方法について述べたが、高融点で強靭な
芯線（例えば、Ｗ，Moなど）の上にTi，Zr，Cr
などを溶融被覆させた後、前述の転化処理を行な
つてイオン銃を構成しても良いことは云うまでも
ない。
第３図ａ〜ｃは、本発明の別の実施例であつ
て、硼化物，複合硼化物，炭化物の母材から作製
した針状エミツタを用いる電界放出型液体金属
Alイオン銃の基本構成図を示す。第３図の１３
は母材、１４は針状エミツタの母型、１５は加熱
部を一体化した針状エミツタ部、１６は接続部で
ある。母材１３の材質は、TiB2，ZrB2，CrB2な
どの硼化物、TiB2とMoもしくはTiB2とTiCもし
くはTiB2とBNなどの複合硼化物、TiCなどの炭
化物である。これらの母材１３から針状エミツタ
部１５の母型１４を放電加工，機械加工（ダイア
モンド・カツタなど）又は超音波加工によつて切
出した後、先端曲率をポリシ加工，電解研摩加工
などにより１〜10μｍにして針状エミツタにす
る。その後、絶縁ホルダ７に貫通されている導電
性支持部８に針状エミツタ部１５を接続部１６で
接続すると同時に堅固に固定する。このようにし
て、電界放出型液体金属Alイオン銃を構成する。
て、硼化物，複合硼化物，炭化物の母材から作製
した針状エミツタを用いる電界放出型液体金属
Alイオン銃の基本構成図を示す。第３図の１３
は母材、１４は針状エミツタの母型、１５は加熱
部を一体化した針状エミツタ部、１６は接続部で
ある。母材１３の材質は、TiB2，ZrB2，CrB2な
どの硼化物、TiB2とMoもしくはTiB2とTiCもし
くはTiB2とBNなどの複合硼化物、TiCなどの炭
化物である。これらの母材１３から針状エミツタ
部１５の母型１４を放電加工，機械加工（ダイア
モンド・カツタなど）又は超音波加工によつて切
出した後、先端曲率をポリシ加工，電解研摩加工
などにより１〜10μｍにして針状エミツタにす
る。その後、絶縁ホルダ７に貫通されている導電
性支持部８に針状エミツタ部１５を接続部１６で
接続すると同時に堅固に固定する。このようにし
て、電界放出型液体金属Alイオン銃を構成する。
第２図ｂと第３図ｃは作製方法が異なるのみで
基本的には同一の構成を有するイオン銃である。
ここで用いた針状エミツタ材TiB2，ZrB2などの
硼化物、TiB2などを含む複合硼化物、TiCなど
の炭化物は、電界放出型液体金属イオン銃の針状
エミツタとしての必須要件、すなわち(1)溶融Al
と反応が進行しにくい、(2)溶融Alに対してねれ
性が良い、(3)導電性がある、(4)Alよりも電界蒸
発しにくい、(5)蒸気圧が低い、(6)Alよりも融点
がはるかに高い、(7)針状エミツタに加工できるな
どの条件を満足している。よつて、第１図で述べ
たように、第２図（第３図）においてAlを加熱
用支持部１１（加熱部を一体化した針状エミツタ
部１５）に溶融付着させた後、加熱用支持部１１
および針状エミツタ部１２（針状エミツタ部１
５）を加熱すれば、Alは溶融し、針状エミツタ
部１２，１５の先端に供給される。この時引出し
電極２と針状エミツタ部１２，１５との間に高電
圧（５〜10kV）を印加すれば、針状エミツタ部
１２，１５の先端に高電界がかかり、長時間安定
なAlイオンビームが連続的に得られる。
基本的には同一の構成を有するイオン銃である。
ここで用いた針状エミツタ材TiB2，ZrB2などの
硼化物、TiB2などを含む複合硼化物、TiCなど
の炭化物は、電界放出型液体金属イオン銃の針状
エミツタとしての必須要件、すなわち(1)溶融Al
と反応が進行しにくい、(2)溶融Alに対してねれ
性が良い、(3)導電性がある、(4)Alよりも電界蒸
発しにくい、(5)蒸気圧が低い、(6)Alよりも融点
がはるかに高い、(7)針状エミツタに加工できるな
どの条件を満足している。よつて、第１図で述べ
たように、第２図（第３図）においてAlを加熱
用支持部１１（加熱部を一体化した針状エミツタ
部１５）に溶融付着させた後、加熱用支持部１１
および針状エミツタ部１２（針状エミツタ部１
５）を加熱すれば、Alは溶融し、針状エミツタ
部１２，１５の先端に供給される。この時引出し
電極２と針状エミツタ部１２，１５との間に高電
圧（５〜10kV）を印加すれば、針状エミツタ部
１２，１５の先端に高電界がかかり、長時間安定
なAlイオンビームが連続的に得られる。
第４図は本発明の別の実施例を示したもので、
電界放出型液体金属Alイオン銃の基本構成図と
その針状エミツタの作製法の説明図である。本実
施例は、溶融Al金属溜を設けてAlイオン銃の長
寿命動作を可能にしたものである。第４図ａは高
融点金属細線（0.15〜0.3mmφ）１７を転化処理
によつて硼化物もしくは炭化物の針状エミツタ１
８にする方法を示している。すなわち、金属細線
１７の先端曲率を電解研摩もしくは化学研摩など
によつて１〜10μｍにした後、固液反応，固気反
応によつて転化して、硼化物，炭化物の針状エミ
ツタ１８にする。第４図ｂは硼化物，複合硼化
物，炭化物の母材１９から針状エミツタ２１を作
製する方法を示している。すなわち、母材１９か
ら0.3〜0.7mmの角柱もしくは円柱のロツド２０を
放電加工，機械加工（ダイヤモンドカツタなど）
により切出し、この切出したロツド２０の先端曲
率半径をポリシ加工もしくは電解研摩加工などに
よつて１〜10μｍにして、針状エミツタ２１を作
製する。第４図ｃ，ｄは、このようにして作製し
た針状エミツタ１８か２１を用いた電界放出型液
体金属イオン銃の基体構成図を示している。第４
図ｃの２２はAl金属溜、２３は針状エミツタの
支持部、２４は加熱用抵抗線、２５は絶縁性熱伝
導体である。Al金属溜２２の先端には穴があい
ており、その部分から針状エミツタ１８か２１
は、わずかの間〓（約0.1mm）を保つて金属溜２
２の外に突出している。このような構成になつて
いるから、Al金属溜２２の中にAlを入れておき、
加熱用抵抗線２４に電流を流して加熱すると、金
属溜２２にあるAlは、絶縁性熱伝導体２５を介
して溶融される。この溶融したAlは、金属溜２
２から突出している針状エミツタ１８か２１にそ
つてその先端に供給される。よつて、第１図で説
明したように、引出し電極２と針状エミツタ１８
か２１との間に高電圧を印加すれば、針状エミツ
タ１８か２１の先端に高電界がかかりイオンビー
ムが放出される。針状エミツタ１８か２１はAl
に対して反応が進行しなく、しかも金属溜２２に
Alが貯えられているため、Alがなくなるまで長
時間安定なAlイオンビームが得られる。
電界放出型液体金属Alイオン銃の基本構成図と
その針状エミツタの作製法の説明図である。本実
施例は、溶融Al金属溜を設けてAlイオン銃の長
寿命動作を可能にしたものである。第４図ａは高
融点金属細線（0.15〜0.3mmφ）１７を転化処理
によつて硼化物もしくは炭化物の針状エミツタ１
８にする方法を示している。すなわち、金属細線
１７の先端曲率を電解研摩もしくは化学研摩など
によつて１〜10μｍにした後、固液反応，固気反
応によつて転化して、硼化物，炭化物の針状エミ
ツタ１８にする。第４図ｂは硼化物，複合硼化
物，炭化物の母材１９から針状エミツタ２１を作
製する方法を示している。すなわち、母材１９か
ら0.3〜0.7mmの角柱もしくは円柱のロツド２０を
放電加工，機械加工（ダイヤモンドカツタなど）
により切出し、この切出したロツド２０の先端曲
率半径をポリシ加工もしくは電解研摩加工などに
よつて１〜10μｍにして、針状エミツタ２１を作
製する。第４図ｃ，ｄは、このようにして作製し
た針状エミツタ１８か２１を用いた電界放出型液
体金属イオン銃の基体構成図を示している。第４
図ｃの２２はAl金属溜、２３は針状エミツタの
支持部、２４は加熱用抵抗線、２５は絶縁性熱伝
導体である。Al金属溜２２の先端には穴があい
ており、その部分から針状エミツタ１８か２１
は、わずかの間〓（約0.1mm）を保つて金属溜２
２の外に突出している。このような構成になつて
いるから、Al金属溜２２の中にAlを入れておき、
加熱用抵抗線２４に電流を流して加熱すると、金
属溜２２にあるAlは、絶縁性熱伝導体２５を介
して溶融される。この溶融したAlは、金属溜２
２から突出している針状エミツタ１８か２１にそ
つてその先端に供給される。よつて、第１図で説
明したように、引出し電極２と針状エミツタ１８
か２１との間に高電圧を印加すれば、針状エミツ
タ１８か２１の先端に高電界がかかりイオンビー
ムが放出される。針状エミツタ１８か２１はAl
に対して反応が進行しなく、しかも金属溜２２に
Alが貯えられているため、Alがなくなるまで長
時間安定なAlイオンビームが得られる。
第４図ｄの２６はAl金属溜、２７は導電性支
柱、２８は抵抗加熱板、２９はエミツタ支持部で
ある。エミツタ支持部２９に支持された針状エミ
ツタ１８か２１はAl金属溜２６および抵抗加熱
板２８を貫通して外側に突出している。この時、
各貫通部分では、溶融Alが針状エミツタ１８か
２１の先端に供給されるようにわずかに間〓があ
いている。抵抗加熱板２８としては、Alに反応
しないカーボン，BNにTiB2を複合した複合硼化
物などを用いることができる。このような構成に
なつているから、金属溜２６にAlを入れておき、
導電性支柱２７に電流を流せば、抵抗加熱板２８
が加熱され、針状エミツタ１８か２１および金属
溜２６が熱せられ、金属溜２６のAIが溶融され、
針状エミツタ１８か２１の先端に供給される。よ
つて、第４図ｃの場合と全く同様にして、長時間
安定なAlイオンビームが得られる。
柱、２８は抵抗加熱板、２９はエミツタ支持部で
ある。エミツタ支持部２９に支持された針状エミ
ツタ１８か２１はAl金属溜２６および抵抗加熱
板２８を貫通して外側に突出している。この時、
各貫通部分では、溶融Alが針状エミツタ１８か
２１の先端に供給されるようにわずかに間〓があ
いている。抵抗加熱板２８としては、Alに反応
しないカーボン，BNにTiB2を複合した複合硼化
物などを用いることができる。このような構成に
なつているから、金属溜２６にAlを入れておき、
導電性支柱２７に電流を流せば、抵抗加熱板２８
が加熱され、針状エミツタ１８か２１および金属
溜２６が熱せられ、金属溜２６のAIが溶融され、
針状エミツタ１８か２１の先端に供給される。よ
つて、第４図ｃの場合と全く同様にして、長時間
安定なAlイオンビームが得られる。
第５図に本願発明のAlイオン銃のイオンビー
ム放出特性を示す。Alイオン銃は第４図ｂおよ
びｄを用いたものである。母材１９として、
TiB2とBNの複合硼化物を用いて0.5mmφの円柱
ロツド２０を切出した後、ポリシ加工によつて先
端曲率〜5μｍの針状エミツタ２１を作製した。
この針状エミツタ２１をカーボンの抵抗加熱板２
８に挿入してAlイオン銃を構成した。放出イオ
ン電流は５mmφのアパーチヤをもつフアラデイカ
ツプによりイオン銃より16mm離れた場所で測定し
た。第５図に示すように、8.7kV付近でイオンビ
ームが放出し始め、大きな角度電流密度が得られ
るとともに長時間安定に動作した。エミツタと
Alとの反応は見られず、動作中に特性が変動す
ることはなかつた。なお、イオン放出の閾値電圧
は、エミツタの先端曲率を小さくすると低くな
る。
ム放出特性を示す。Alイオン銃は第４図ｂおよ
びｄを用いたものである。母材１９として、
TiB2とBNの複合硼化物を用いて0.5mmφの円柱
ロツド２０を切出した後、ポリシ加工によつて先
端曲率〜5μｍの針状エミツタ２１を作製した。
この針状エミツタ２１をカーボンの抵抗加熱板２
８に挿入してAlイオン銃を構成した。放出イオ
ン電流は５mmφのアパーチヤをもつフアラデイカ
ツプによりイオン銃より16mm離れた場所で測定し
た。第５図に示すように、8.7kV付近でイオンビ
ームが放出し始め、大きな角度電流密度が得られ
るとともに長時間安定に動作した。エミツタと
Alとの反応は見られず、動作中に特性が変動す
ることはなかつた。なお、イオン放出の閾値電圧
は、エミツタの先端曲率を小さくすると低くな
る。
以上説明したように、電界放出型液体金属イオ
ン銃の針状エミツタとして、溶融Alに反応が進
行しにくいものを用いているから、長時間安定な
高輝度Alイオンビームを得ることができるとい
う利点がある。しかも、このAlイオンビームは
従来の電界放出型液体金属イオン銃で得られてい
るGa，In，Auなどに比較して質量数が小さいた
め、エネルギー幅が狭くかつ角度電流密度が大き
くとれる。すなわち、同一の電子光学系性能で収
束イオンビームのビーム径を小さくかつ電流密度
を大きくとることができる。よつて、AlはLSIプ
ロセスへの適合性が良いため各種のパタニング
（露光など），イオン打込み，マイクロエツチン
グ，マイクロ付着さらにはイオンビームマイクロ
アナリシスなどの応用が可能である。
ン銃の針状エミツタとして、溶融Alに反応が進
行しにくいものを用いているから、長時間安定な
高輝度Alイオンビームを得ることができるとい
う利点がある。しかも、このAlイオンビームは
従来の電界放出型液体金属イオン銃で得られてい
るGa，In，Auなどに比較して質量数が小さいた
め、エネルギー幅が狭くかつ角度電流密度が大き
くとれる。すなわち、同一の電子光学系性能で収
束イオンビームのビーム径を小さくかつ電流密度
を大きくとることができる。よつて、AlはLSIプ
ロセスへの適合性が良いため各種のパタニング
（露光など），イオン打込み，マイクロエツチン
グ，マイクロ付着さらにはイオンビームマイクロ
アナリシスなどの応用が可能である。
なお、本発明の電界放出型液体金属イオン銃
は、Alイオンビームを得るために開発されたも
のであるが、Al以外の金属（例えばGa，In，
Sn，Au等）イオンビームを発生させる場合にも
用いられることは言うまでもないことである。
は、Alイオンビームを得るために開発されたも
のであるが、Al以外の金属（例えばGa，In，
Sn，Au等）イオンビームを発生させる場合にも
用いられることは言うまでもないことである。
第１図は従来の電界放出型液体金属イオン銃の
構成図、第２図ａ〜ｂ，第３図ａ〜ｃ及び第４図
ａ〜ｄはそれぞれ本発明の電界放出型液体金属
Alイオン銃の基本構成図とその針状エミツタの
作製法の説明図、第５図は本発明のAlイオン銃
のイオンビーム放出特性図である。 １…針状の金属エミツタ、２…引出し電極、３
…電源、４…加熱用支持体、５…イオン放出用金
属、６…加熱用電源、７…絶縁ホルダ、８…導電
性支持部、９…加熱用支持部、１０…針状の金属
エミツタ部、１１…硼化物か炭化物に転化処理さ
れた加熱用支持部、１２…硼化物か炭化物に転化
処理された針状エミツタ部、１３…母材、１４…
針状エミツタの母型、１５…加熱部を一体化した
針状エミツタ部、１６…接続部、１７…高融点金
属細線、１８…転化処理された硼化物，炭化物の
針状エミツタ、１９…母材、２０…ロツド、２１
…針状エミツタ、２２…Al金属溜、２３…針状
エミツタの支持部、２４…加熱用抵抗線、２５…
絶縁性熱伝導体、２６…Al金属溜、２７…導電
性支柱、２８…抵抗加熱板、２９…エミツタ支持
部。
構成図、第２図ａ〜ｂ，第３図ａ〜ｃ及び第４図
ａ〜ｄはそれぞれ本発明の電界放出型液体金属
Alイオン銃の基本構成図とその針状エミツタの
作製法の説明図、第５図は本発明のAlイオン銃
のイオンビーム放出特性図である。 １…針状の金属エミツタ、２…引出し電極、３
…電源、４…加熱用支持体、５…イオン放出用金
属、６…加熱用電源、７…絶縁ホルダ、８…導電
性支持部、９…加熱用支持部、１０…針状の金属
エミツタ部、１１…硼化物か炭化物に転化処理さ
れた加熱用支持部、１２…硼化物か炭化物に転化
処理された針状エミツタ部、１３…母材、１４…
針状エミツタの母型、１５…加熱部を一体化した
針状エミツタ部、１６…接続部、１７…高融点金
属細線、１８…転化処理された硼化物，炭化物の
針状エミツタ、１９…母材、２０…ロツド、２１
…針状エミツタ、２２…Al金属溜、２３…針状
エミツタの支持部、２４…加熱用抵抗線、２５…
絶縁性熱伝導体、２６…Al金属溜、２７…導電
性支柱、２８…抵抗加熱板、２９…エミツタ支持
部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電界放出型液体金属イオン銃において、金属
表面を導電性硼化物もしくは導電性複合硼化物も
しくは導電性炭化物に転化処理した針状エミツ
タ、または導電性硼化物もしくは導電性複合硼化
物もしくは導電性炭化物の、セラミツクスからな
る針状エミツタを持つことを特徴とする電界放出
型液体金属アルミニウムイオン銃。 ２ 上記導電性硼化物としてTiの硼化物、導電
性複合硼化物としてBNにTiの硼化物を含む複合
硼化物、導電性炭化物としてTiの炭化物を用い
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃。 ３ 電界放出型液体金属イオン銃の針状エミツタ
を、高融点金属母線を固気もしくは固液反応によ
つて硼化物かもしくは炭化物に転化させて作製す
ることを特徴とする電界放出型液体金属アルミニ
ウムイオン銃の製造方法。 ４ 電界放出型液体金属イオン銃の針状エミツタ
を、導電性硼化物か導電性複合硼化物又は導電性
炭化物のいずれかからなるセラミツクスのエミツ
タ様母材からエミツタ母型を切り出す工程と、該
切り出された母型の先端部を尖鋭にする工程を有
して作製することを特徴とする電界放出型液体金
属アルミニムイオン銃の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14252981A JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14252981A JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846542A JPS5846542A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH026184B2 true JPH026184B2 (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=15317473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14252981A Granted JPS5846542A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 電界放出型液体金属アルミニウムイオン銃及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846542A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6059623A (ja) * | 1983-09-10 | 1985-04-06 | Anelva Corp | 液体金属イオン源 |
| JPS60155647A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-15 | Riken Corp | ピストンリング |
| JPH0752623B2 (ja) * | 1985-04-11 | 1995-06-05 | 電気化学工業株式会社 | 液体硼素含有合金イオン源構造体 |
| JPS6383264A (ja) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Anelva Corp | 液体金属イオン源 |
| JP2688261B2 (ja) * | 1989-10-25 | 1997-12-08 | 電気化学工業株式会社 | 電界放出型イオン源 |
| US6527879B2 (en) | 1999-06-25 | 2003-03-04 | Hitachi Metals Ltd. | Self-lubricating piston ring material for internal combustion engine and piston ring |
| EP1622184B1 (en) * | 2004-07-28 | 2011-05-18 | ICT Integrated Circuit Testing Gesellschaft für Halbleiterprüftechnik mbH | Emitter for an ion source and method of producing same |
| EP3923313B1 (en) | 2019-07-23 | 2023-09-27 | Param Corporation | Electron gun device |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57132632A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Hitachi Ltd | Ion source |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP14252981A patent/JPS5846542A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57132632A (en) * | 1981-02-09 | 1982-08-17 | Hitachi Ltd | Ion source |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5846542A (ja) | 1983-03-18 |
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