JPH08180824A - 電子線源、その製造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置 - Google Patents
電子線源、その製造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置Info
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- JPH08180824A JPH08180824A JP6320188A JP32018894A JPH08180824A JP H08180824 A JPH08180824 A JP H08180824A JP 6320188 A JP6320188 A JP 6320188A JP 32018894 A JP32018894 A JP 32018894A JP H08180824 A JPH08180824 A JP H08180824A
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- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
- H01J9/022—Manufacture of electrodes or electrode systems of cold cathodes
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- H01J1/304—Field-emissive cathodes
- H01J1/3042—Field-emissive cathodes microengineered, e.g. Spindt-type
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- H01J37/02—Details
- H01J37/04—Arrangements of electrodes and associated parts for generating or controlling the discharge, e.g. electron-optical arrangement, ion-optical arrangement
- H01J37/06—Electron sources; Electron guns
- H01J37/073—Electron guns using field emission, photo emission, or secondary emission electron sources
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】単色で高輝度の電子線を発生できる電子線源を
提供すること。 【構成】先端の尖った、少なくとも表面が半導体単結晶
又は単結晶絶縁性物質からなる針状構造１の先端表面近
傍に伝導帯電子を形成するための電子形成手段、例え
ば、Ｓｉのドープ層２を設けた電子線源。針状構造１の
表面に表面パッシベーション層４を設けることが望まし
い。Ｓｉのドープ層２に代えて価電子帯の電子を励起す
る手段を設けてもよい。
提供すること。 【構成】先端の尖った、少なくとも表面が半導体単結晶
又は単結晶絶縁性物質からなる針状構造１の先端表面近
傍に伝導帯電子を形成するための電子形成手段、例え
ば、Ｓｉのドープ層２を設けた電子線源。針状構造１の
表面に表面パッシベーション層４を設けることが望まし
い。Ｓｉのドープ層２に代えて価電子帯の電子を励起す
る手段を設けてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡等に用いる
のに好適な高輝度、狭エネルギー幅の電子線源、その製
造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置に関
する。
のに好適な高輝度、狭エネルギー幅の電子線源、その製
造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高分解能の電子顕微鏡には、高輝度、狭
エネルギー幅の電子線源として針状タングステン（Ｗ）
の電界放出型電子源が一般に広く使用されている。この
原理について記載されたものとしては、例えば、日本学
術振興会第１３２委員会編、電子・イオンビームハンド
ブック第２版（昭和６１年日刊工業新聞社）、１４５〜
１５１ページ、がある。この電子線源は、Ｗ陰極の先端
を１００ｎｍ径程度に鋭く尖せることによって先端部分
に電界を集中させ、その結果、先端部分から真空中に電
界放出される電子を用いている。
エネルギー幅の電子線源として針状タングステン（Ｗ）
の電界放出型電子源が一般に広く使用されている。この
原理について記載されたものとしては、例えば、日本学
術振興会第１３２委員会編、電子・イオンビームハンド
ブック第２版（昭和６１年日刊工業新聞社）、１４５〜
１５１ページ、がある。この電子線源は、Ｗ陰極の先端
を１００ｎｍ径程度に鋭く尖せることによって先端部分
に電界を集中させ、その結果、先端部分から真空中に電
界放出される電子を用いている。
【０００３】また、これに対してより高分解能化のため
に、半導体材料を用いて電子線源を構成した例として、
特開平５−７４３３３号公報記載の量子化電子線発生装
置がある。この装置は、図３（ａ）に示すように、絶縁
領域の間に挟まれた表面に、ＩｎＧａＡｓ層からなる量
子井戸層とその内部のＡｌＡｓＳｂ層からなる電子に対
する障壁層を設け、障壁層と真空中の電界とで２重障壁
構造を形成し、共鳴トンネル効果により伝導帯中の電子
の特定のエネルギー成分だけ強く引き出して単色の電子
線を得ようするものである。
に、半導体材料を用いて電子線源を構成した例として、
特開平５−７４３３３号公報記載の量子化電子線発生装
置がある。この装置は、図３（ａ）に示すように、絶縁
領域の間に挟まれた表面に、ＩｎＧａＡｓ層からなる量
子井戸層とその内部のＡｌＡｓＳｂ層からなる電子に対
する障壁層を設け、障壁層と真空中の電界とで２重障壁
構造を形成し、共鳴トンネル効果により伝導帯中の電子
の特定のエネルギー成分だけ強く引き出して単色の電子
線を得ようするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電子顕微鏡の分解能を
向上させるには、よりエネルギー幅が狭く、また輝度の
高い電子線源が必須である。従来の電界放出型電子源
は、高電界中で金属（Ｗ陰極）から放出される電子線の
エネルギー幅が、図２（ａ）に示すように、電界集中に
より生じた真空準位三角ポテンシャル中のトンネル確率
とＷ陰極中の電子分布で決まっており、０．３ｅＶ程度
以上あるという問題があった。これは、金属中のフェル
ミ面（ＥF）からその下数ｅＶまで電子が連続的に充満
していることに起因しており、原理的にこれ以上の単色
化は困難である。また、図２（ｂ）に示すように、フェ
ルミ面付近の電子の運動量が大きいため、電子放出方向
に対して垂直方向の速度分布が大きくなり、電界により
引き出された電子線を収束させようとしても限界がある
という問題があった。
向上させるには、よりエネルギー幅が狭く、また輝度の
高い電子線源が必須である。従来の電界放出型電子源
は、高電界中で金属（Ｗ陰極）から放出される電子線の
エネルギー幅が、図２（ａ）に示すように、電界集中に
より生じた真空準位三角ポテンシャル中のトンネル確率
とＷ陰極中の電子分布で決まっており、０．３ｅＶ程度
以上あるという問題があった。これは、金属中のフェル
ミ面（ＥF）からその下数ｅＶまで電子が連続的に充満
していることに起因しており、原理的にこれ以上の単色
化は困難である。また、図２（ｂ）に示すように、フェ
ルミ面付近の電子の運動量が大きいため、電子放出方向
に対して垂直方向の速度分布が大きくなり、電界により
引き出された電子線を収束させようとしても限界がある
という問題があった。
【０００５】また、特開平５−７４３３３号公報記載の
電子線源（図３（ａ））は、電子線源の絶縁領域の間に
挟まれたＩｎＧａＡｓ層表面の形状が平面構造をしてい
るため、電界放出に十分な電界が得難く、また得られた
としても、図３（ｂ）に示すように、半導体表面の準位
の存在により、半導体表面のポテンシャルエネルギーが
大きくなり、空乏領域（Ｗｄ）が形成されるため、単色
性が期待される伝導帯電子の放出が抑えられ、価電子帯
からの放出電子が多くなり、十分な量の単色電子が得ら
れないという問題があった。
電子線源（図３（ａ））は、電子線源の絶縁領域の間に
挟まれたＩｎＧａＡｓ層表面の形状が平面構造をしてい
るため、電界放出に十分な電界が得難く、また得られた
としても、図３（ｂ）に示すように、半導体表面の準位
の存在により、半導体表面のポテンシャルエネルギーが
大きくなり、空乏領域（Ｗｄ）が形成されるため、単色
性が期待される伝導帯電子の放出が抑えられ、価電子帯
からの放出電子が多くなり、十分な量の単色電子が得ら
れないという問題があった。
【０００６】本発明の第１の目的は、エネルギー幅が狭
くかつ輝度の高い電子線を発生することのできる電子線
源を提供することにある。本発明の第２の目的は、その
ような電子線源を容易に製造することのできる電子線源
の製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的
は、エネルギー幅が狭くかつ輝度の高い電子線を発生す
ることのできる電子線源装置を提供することにある。本
発明の第４の目的は、そのような電子線源装置を用いた
電子線装置を提供することにある。
くかつ輝度の高い電子線を発生することのできる電子線
源を提供することにある。本発明の第２の目的は、その
ような電子線源を容易に製造することのできる電子線源
の製造方法を提供することにある。本発明の第３の目的
は、エネルギー幅が狭くかつ輝度の高い電子線を発生す
ることのできる電子線源装置を提供することにある。本
発明の第４の目的は、そのような電子線源装置を用いた
電子線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なく
とも表面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる
針状構造を有し、この針状構造の先端表面近傍に伝導帯
電子を形成するための電子形成手段を設けるようにした
ものである。
るために、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なく
とも表面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる
針状構造を有し、この針状構造の先端表面近傍に伝導帯
電子を形成するための電子形成手段を設けるようにした
ものである。
【０００８】電子形成手段は、針状構造の一部又は全部
にｎ型領域を設けてもよく、針状構造の先端表面に形成
されるバンドギャップ中の表面準位密度を越えたｎ型不
純物ドープ層を設けてもよく、或は、価電子帯の電子を
励起する手段、例えば、光励起手段であってもよい。
にｎ型領域を設けてもよく、針状構造の先端表面に形成
されるバンドギャップ中の表面準位密度を越えたｎ型不
純物ドープ層を設けてもよく、或は、価電子帯の電子を
励起する手段、例えば、光励起手段であってもよい。
【０００９】さらに、上記第１の目的を達成するため
に、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なくとも表
面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる針状構
造を有し、その針状構造の先端表面に形成されるバンド
ギャップ中の表面準位を低減するために、針状構造の先
端表面に表面準位低減手段を設けるようにしてもよい。
に、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なくとも表
面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる針状構
造を有し、その針状構造の先端表面に形成されるバンド
ギャップ中の表面準位を低減するために、針状構造の先
端表面に表面準位低減手段を設けるようにしてもよい。
【００１０】表面準位低減手段は、表面準位の数を表面
原子１０００個に１つ程度以下に抑える効果のある材料
の表面パッシベーション層、例えば、カルコゲン元素、
水素又はカルコゲン元素と水素の化合物のパッシベーシ
ョン層であればよい。この表面パッシベーション層を構
成する元素又は化合物の量は、バンドギャップ内の表面
準位の数が表面原子１０００個当たり一つ以下になるよ
うに定めることが好ましい。
原子１０００個に１つ程度以下に抑える効果のある材料
の表面パッシベーション層、例えば、カルコゲン元素、
水素又はカルコゲン元素と水素の化合物のパッシベーシ
ョン層であればよい。この表面パッシベーション層を構
成する元素又は化合物の量は、バンドギャップ内の表面
準位の数が表面原子１０００個当たり一つ以下になるよ
うに定めることが好ましい。
【００１１】また、表面準位低減手段は、表面原子の再
配列層であってもよい。特に、上記針状構造を半導体単
結晶とし、｛１１０｝面の放線を電子引き出し方向と２
０度以内で一致させることは、表面の清浄化時にできる
表面再配列層のため、バンドギャップ内から表面準位が
殆どなくなるので好ましい。
配列層であってもよい。特に、上記針状構造を半導体単
結晶とし、｛１１０｝面の放線を電子引き出し方向と２
０度以内で一致させることは、表面の清浄化時にできる
表面再配列層のため、バンドギャップ内から表面準位が
殆どなくなるので好ましい。
【００１２】表面準位低減手段を設けた針状構造も、そ
の先端表面に形成されるバンドギャップ中の表面準位密
度を越えたｎ型不純物ドープ層を設けることが好まし
い。
の先端表面に形成されるバンドギャップ中の表面準位密
度を越えたｎ型不純物ドープ層を設けることが好まし
い。
【００１３】さらに、上記第１の目的を達成するため
に、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なくとも表
面が、少なくとも１種類のIV族の半導体、例えば、Ｓｉ
の単結晶又はIV族の半導体の混晶、例えばＳｉ−Ｇｅか
らなる針状構造を有し、伝導帯中の有効状態密度を越え
る密度の不純物を有するようにしたものである。
に、本発明の電子線源は、先端の尖った、少なくとも表
面が、少なくとも１種類のIV族の半導体、例えば、Ｓｉ
の単結晶又はIV族の半導体の混晶、例えばＳｉ−Ｇｅか
らなる針状構造を有し、伝導帯中の有効状態密度を越え
る密度の不純物を有するようにしたものである。
【００１４】この電子線源においても、針状構造の先端
表面に形成されるバンドギャップ中の表面準位を低減す
るために、その先端表面に表面準位低減手段を設けるこ
とができる。表面準位低減手段は、上記と同様なカルコ
ゲン元素等の表面パッシベーション層であってよい。
表面に形成されるバンドギャップ中の表面準位を低減す
るために、その先端表面に表面準位低減手段を設けるこ
とができる。表面準位低減手段は、上記と同様なカルコ
ゲン元素等の表面パッシベーション層であってよい。
【００１５】上記の電子線源のすべてに、上記針状構造
上に、Ｃｓ、ＴｉＯ、ＨｆＯ、ＴｈＯ、ＶＯ、ＮｂＯ、
ＹＯ、ＳｃＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ、ＡｌＯ、ＢｅＯ、Ｃｅ
Ｏ、ＣｓＯ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、
ＹＮ、ＭｇＮ、ＡｌＮからなる群から選ばれた少なくと
も一種の材料からなる表面吸着層を設けることができ
る。この表面吸着層は、バンドギャップ内の表面順位を
低減するためのものである。
上に、Ｃｓ、ＴｉＯ、ＨｆＯ、ＴｈＯ、ＶＯ、ＮｂＯ、
ＹＯ、ＳｃＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ、ＡｌＯ、ＢｅＯ、Ｃｅ
Ｏ、ＣｓＯ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、
ＹＮ、ＭｇＮ、ＡｌＮからなる群から選ばれた少なくと
も一種の材料からなる表面吸着層を設けることができ
る。この表面吸着層は、バンドギャップ内の表面順位を
低減するためのものである。
【００１６】表面吸着層は、表面の仕事関数が、針状構
造の先端表面に形成されるバンドギャップの２．５倍以
下、実質的にゼロ近傍以上となるように配置されること
が好ましい。また、表面吸着層は、表面の仕事関数が１
ｅＶ以上となるように配置されることが好ましい。さら
に上記電子線源のすべての場合に、針状構造の先端部の
内部に、量子井戸層と、さらにその内側の障壁層とを少
なくとも１組設けた構造としてもよい。
造の先端表面に形成されるバンドギャップの２．５倍以
下、実質的にゼロ近傍以上となるように配置されること
が好ましい。また、表面吸着層は、表面の仕事関数が１
ｅＶ以上となるように配置されることが好ましい。さら
に上記電子線源のすべての場合に、針状構造の先端部の
内部に、量子井戸層と、さらにその内側の障壁層とを少
なくとも１組設けた構造としてもよい。
【００１７】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明の電子線源の製造方法は、先端の尖った、少なく
とも表面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる
針状構造を準備し、この針状構造の先端表面に形成され
るバンドギャップ中の表面準位を低減するための表面パ
ッシベーション層を、この針状構造の先端表面に形成す
るようにしたものである。
本発明の電子線源の製造方法は、先端の尖った、少なく
とも表面が半導体単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる
針状構造を準備し、この針状構造の先端表面に形成され
るバンドギャップ中の表面準位を低減するための表面パ
ッシベーション層を、この針状構造の先端表面に形成す
るようにしたものである。
【００１８】この表面パッシベーション層の形成は、表
面パッシベーション層を構成する元素を含む溶液に針状
構造を浸漬するか、針状構造にこの溶液を塗布するか、
針状構造に表面パッシベーション層を構成する元素を蒸
着、例えば、真空蒸着、化学気相蒸着するかの方法によ
り行うことができる。
面パッシベーション層を構成する元素を含む溶液に針状
構造を浸漬するか、針状構造にこの溶液を塗布するか、
針状構造に表面パッシベーション層を構成する元素を蒸
着、例えば、真空蒸着、化学気相蒸着するかの方法によ
り行うことができる。
【００１９】また、上記第３の目的を達成するために、
本発明の電子線源装置は、上記のいずれか一の電子線源
を用い、この電子線源に対向して正極を配置し、電子線
源の伝導帯の電子を真空中に放出するために、正極に対
して負の電圧を印加する手段を設けるようにしたもので
ある。この電子線源装置で、前記のＣｓ等の表面吸着層
を有するものは、この表面吸着層を構成する材料を供給
する手段を設けるようにすることが好ましい。このとき
電子線源を、１０~7パスカル以上の真空雰囲気に置くこ
とが好ましい。
本発明の電子線源装置は、上記のいずれか一の電子線源
を用い、この電子線源に対向して正極を配置し、電子線
源の伝導帯の電子を真空中に放出するために、正極に対
して負の電圧を印加する手段を設けるようにしたもので
ある。この電子線源装置で、前記のＣｓ等の表面吸着層
を有するものは、この表面吸着層を構成する材料を供給
する手段を設けるようにすることが好ましい。このとき
電子線源を、１０~7パスカル以上の真空雰囲気に置くこ
とが好ましい。
【００２０】また、上記第４の目的を達成するために、
本発明の電子線装置は、上記のいずれか一の電子線源装
置を用い、この電子線源装置から放出された電子を加速
するための加速電極と、加速された電子を制御するため
の少なくとも１個の制御電極とを設けるようにしたもの
である。
本発明の電子線装置は、上記のいずれか一の電子線源装
置を用い、この電子線源装置から放出された電子を加速
するための加速電極と、加速された電子を制御するため
の少なくとも１個の制御電極とを設けるようにしたもの
である。
【００２１】
【作用】エネルギー幅が狭くかつ輝度の高い電子線源を
形成するためには、電子のエネルギー分布が小さく、フ
ェルミ面付近の電子の運動量の小さいバンドを持った材
料を用いればよい。そしてこのバンド内の電子を選択的
に真空に放出することにより、高輝度、狭エネルギー幅
の電子線を得ることができる。
形成するためには、電子のエネルギー分布が小さく、フ
ェルミ面付近の電子の運動量の小さいバンドを持った材
料を用いればよい。そしてこのバンド内の電子を選択的
に真空に放出することにより、高輝度、狭エネルギー幅
の電子線を得ることができる。
【００２２】単結晶体の半導体又は絶縁性物質は、禁制
帯近傍にフェルミ準位があり、図４（ａ）に示されるよ
うに、伝導帯の電子のエネルギー分布が小さく、従って
このような材料を針状にし、高電界をかけて電界放出さ
せると、０．１ｅＶ程度以下と極めて単色性の良い電子
線が得られることが期待される。なお、図４においてｋ
は固体中の電子の運動量、Ｅｇはバンドギャップエネル
ギーである。また、電子放出方向に対して垂直方向の運
動エネルギー分布は、自由電子近似によれば、フェルミ
エネルギーの平方根に比例するが、金属の数ｅＶに比べ
て半導体中では０．１ｅＶ程度以下とほぼ１桁小さい。
さらに、半導体中では真空中に比べて電子波の波長が数
倍以上長いために、電子の走行方向が半導体と真空界面
で屈折し、界面に対してより垂直に近くなる。これらの
ため、半導体の伝導帯から真空中に放出される電子線の
直進性が良く、従って輝度の高い電子線源が期待され
る。
帯近傍にフェルミ準位があり、図４（ａ）に示されるよ
うに、伝導帯の電子のエネルギー分布が小さく、従って
このような材料を針状にし、高電界をかけて電界放出さ
せると、０．１ｅＶ程度以下と極めて単色性の良い電子
線が得られることが期待される。なお、図４においてｋ
は固体中の電子の運動量、Ｅｇはバンドギャップエネル
ギーである。また、電子放出方向に対して垂直方向の運
動エネルギー分布は、自由電子近似によれば、フェルミ
エネルギーの平方根に比例するが、金属の数ｅＶに比べ
て半導体中では０．１ｅＶ程度以下とほぼ１桁小さい。
さらに、半導体中では真空中に比べて電子波の波長が数
倍以上長いために、電子の走行方向が半導体と真空界面
で屈折し、界面に対してより垂直に近くなる。これらの
ため、半導体の伝導帯から真空中に放出される電子線の
直進性が良く、従って輝度の高い電子線源が期待され
る。
【００２３】このような高性能の電子線源を形成するに
は、ｎ型半導体を電子線源として用いればよいが、半導
体表面にはバンドギャップ内に表面準位が存在するため
に、表面のポテンシャルは内部と異なり、図４（ｂ）に
示されるように、Ｅｇだけ増加し、表面に深さＷｄの電
子の空乏領域が形成される。従ってこのままでは伝導帯
の電子はほとんど放出されず、もっぱら価電子帯の電子
が放出される。ここで、図４（ｃ）に示すように、表面
近傍数ｎｍ以内にバンドギャップ中の表面準位密度を超
えたｎ型不純物ドープ層を入れると、電子の空乏領域は
極めて薄くなり、伝導帯内の電子が容易にトンネル効果
等により表面を通り抜けて真空に放出する。
は、ｎ型半導体を電子線源として用いればよいが、半導
体表面にはバンドギャップ内に表面準位が存在するため
に、表面のポテンシャルは内部と異なり、図４（ｂ）に
示されるように、Ｅｇだけ増加し、表面に深さＷｄの電
子の空乏領域が形成される。従ってこのままでは伝導帯
の電子はほとんど放出されず、もっぱら価電子帯の電子
が放出される。ここで、図４（ｃ）に示すように、表面
近傍数ｎｍ以内にバンドギャップ中の表面準位密度を超
えたｎ型不純物ドープ層を入れると、電子の空乏領域は
極めて薄くなり、伝導帯内の電子が容易にトンネル効果
等により表面を通り抜けて真空に放出する。
【００２４】また、表面パッシベーション層を設けた
り、再配列等の表面層を形成すれば、バンドギャップ内
の表面準位が低減し、電子の空乏領域は殆どなくなり、
図５（ｆ）に示すように、エネルギー半値幅０．１ｅＶ
程度以下と極めて単色で、かつ高輝度の電子線源が得ら
れる。
り、再配列等の表面層を形成すれば、バンドギャップ内
の表面準位が低減し、電子の空乏領域は殆どなくなり、
図５（ｆ）に示すように、エネルギー半値幅０．１ｅＶ
程度以下と極めて単色で、かつ高輝度の電子線源が得ら
れる。
【００２５】図６（ａ）は放出電流密度と真空中の電界
強度Ｆの関係を示したもので、ｎ型ＧａＡｓについては
仕事関数４．１８であり、価電子帯からの電流は線Ｄ
に、また、伝導帯からの電流は不純物濃度依存性がある
ために、不純物濃度が１．３×１０18／ｃｍ2の場合線
Ｃに、１×１０17／ｃｍ2の場合線Ｅに示す。また、表
面パッシベーション層等により、仕事関数が３に減少し
た場合の伝導帯及び価電子帯からの放出電流をそれぞれ
線Ａ、Ｂに示す。図６（ｂ）は電子線のエネルギー半値
幅と真空中の電界強度の関係を示す図である。
強度Ｆの関係を示したもので、ｎ型ＧａＡｓについては
仕事関数４．１８であり、価電子帯からの電流は線Ｄ
に、また、伝導帯からの電流は不純物濃度依存性がある
ために、不純物濃度が１．３×１０18／ｃｍ2の場合線
Ｃに、１×１０17／ｃｍ2の場合線Ｅに示す。また、表
面パッシベーション層等により、仕事関数が３に減少し
た場合の伝導帯及び価電子帯からの放出電流をそれぞれ
線Ａ、Ｂに示す。図６（ｂ）は電子線のエネルギー半値
幅と真空中の電界強度の関係を示す図である。
【００２６】さて、価電子帯と伝導帯ではバンドギャッ
プがあるため、電子のトンネルする障壁の高さと厚さが
異なっており、トンネル効果による透過確率Ｄを比べる
と、価電子帯（図５（ａ））の方は伝導帯（図５
（ｂ））よりも小さい。しかし、図５（ｃ）、（ｄ）に
放出される電子濃度Ｓのエネルギー分布を示すように、
電子濃度は、価電子帯（図５（ｃ））の方が伝導帯（図
５（ｄ））より桁違いに大きくなる。なお、図におい
て、Ｅｘはエネルギーの放出成分である。放出電流は電
子濃度Ｓと透過確率Ｄで決定され、そのエネルギー分布
は図５（ｅ）、（ｆ）に示すようになる。ここで、大き
な電流を得ようとして電界強度を大きくするとトンネル
障壁が十分薄くなり、価電子帯からの電子放出が支配的
になる。これを図６（ａ）中に線Ｃ、Ｄで示す。価電子
帯からの放出電子のエネルギー幅は０．２ｅＶ程度以上
あり（図５（ｅ））、より多くの電流を引き出そうとし
て電界を強くすると０．４ｅＶ程度にまで拡がる（図６
（ｂ））。また、価電子帯内の電子は、バンド内に充満
しているため（図４（ａ））、電子放出方向に対して垂
直方向の運動量分布も数ｅＶと極めて広く輝度が低くな
る。従ってこの場合、表面に仕事関数を小さくする層を
設けることにより、バンドギャップに対する仕事関数の
比率を小さくし、より大きな電流領域でも価電子帯から
の電界放出を抑えて（図６（ａ））、伝導帯からの単色
で高輝度の電子線を得ることができる。この効果は、仕
事関数が半導体のバンドギャップの２．５倍程度以下に
なると顕著となる。
プがあるため、電子のトンネルする障壁の高さと厚さが
異なっており、トンネル効果による透過確率Ｄを比べる
と、価電子帯（図５（ａ））の方は伝導帯（図５
（ｂ））よりも小さい。しかし、図５（ｃ）、（ｄ）に
放出される電子濃度Ｓのエネルギー分布を示すように、
電子濃度は、価電子帯（図５（ｃ））の方が伝導帯（図
５（ｄ））より桁違いに大きくなる。なお、図におい
て、Ｅｘはエネルギーの放出成分である。放出電流は電
子濃度Ｓと透過確率Ｄで決定され、そのエネルギー分布
は図５（ｅ）、（ｆ）に示すようになる。ここで、大き
な電流を得ようとして電界強度を大きくするとトンネル
障壁が十分薄くなり、価電子帯からの電子放出が支配的
になる。これを図６（ａ）中に線Ｃ、Ｄで示す。価電子
帯からの放出電子のエネルギー幅は０．２ｅＶ程度以上
あり（図５（ｅ））、より多くの電流を引き出そうとし
て電界を強くすると０．４ｅＶ程度にまで拡がる（図６
（ｂ））。また、価電子帯内の電子は、バンド内に充満
しているため（図４（ａ））、電子放出方向に対して垂
直方向の運動量分布も数ｅＶと極めて広く輝度が低くな
る。従ってこの場合、表面に仕事関数を小さくする層を
設けることにより、バンドギャップに対する仕事関数の
比率を小さくし、より大きな電流領域でも価電子帯から
の電界放出を抑えて（図６（ａ））、伝導帯からの単色
で高輝度の電子線を得ることができる。この効果は、仕
事関数が半導体のバンドギャップの２．５倍程度以下に
なると顕著となる。
【００２７】
〈実施例１〉図１（ａ）に本発明の電子線源の一実施例
の断面図を示す。＜１００＞方向に伸びた高濃度ｎ型Ｇ
ａＡｓ単結晶の針状構造１を用い、分子線エピタキシー
（ＭＢＥ）法により、この先端付近に厚さ５ｎｍの単結
晶ＧａＡｓ膜１２を成長させ、その表面に高濃度不純物
層としてＳｉのドープ層２を１平方ｃｍ当たり１０13の
濃度に形成し、その上に厚さ２ｎｍのＧａＡｓ層３を成
長させる。これを真空装置に導入し、１０7Ｔｏｒｒ程
度のＡｓ蒸気中で５４０℃、５分間の加熱により表面を
清浄化した後、表面準位低減手段として、表面にＳｅの
単原子層からなる表面パッシベーション層４を蒸着す
る。図１（ｂ）に示すように、Ｓｅ吸着の結果生ずる分
子軌道５は禁制帯の外周付近にあり、この結果禁制帯内
にあった表面準位が伝導帯又は価電子帯内に移行し、表
面ポテンシャルの増加が抑制される。対向する陽極に対
して先端付近の電界が３〜５Ｖ／ｎｍ程度になるまで負
の電圧をかけると、図５（ｆ）に示されるような極めて
エネルギー幅の狭い電子線が得られる。室温においては
７０ｍｅＶ幅となる。
の断面図を示す。＜１００＞方向に伸びた高濃度ｎ型Ｇ
ａＡｓ単結晶の針状構造１を用い、分子線エピタキシー
（ＭＢＥ）法により、この先端付近に厚さ５ｎｍの単結
晶ＧａＡｓ膜１２を成長させ、その表面に高濃度不純物
層としてＳｉのドープ層２を１平方ｃｍ当たり１０13の
濃度に形成し、その上に厚さ２ｎｍのＧａＡｓ層３を成
長させる。これを真空装置に導入し、１０7Ｔｏｒｒ程
度のＡｓ蒸気中で５４０℃、５分間の加熱により表面を
清浄化した後、表面準位低減手段として、表面にＳｅの
単原子層からなる表面パッシベーション層４を蒸着す
る。図１（ｂ）に示すように、Ｓｅ吸着の結果生ずる分
子軌道５は禁制帯の外周付近にあり、この結果禁制帯内
にあった表面準位が伝導帯又は価電子帯内に移行し、表
面ポテンシャルの増加が抑制される。対向する陽極に対
して先端付近の電界が３〜５Ｖ／ｎｍ程度になるまで負
の電圧をかけると、図５（ｆ）に示されるような極めて
エネルギー幅の狭い電子線が得られる。室温においては
７０ｍｅＶ幅となる。
【００２８】本実施例では表面準位低減手段としてＳｅ
を用いたが、この他にＳ等のカルコゲンや水素或いはＳ
ｅ、Ｓと水素との化合物等を用いても同様の効果があ
る。また、これらの吸着物は、蒸着の他に、硫化アンモ
ニウム（（ＮＨ4）2Ｓ）、硫化水素ナトリウム、硫化ナ
トリウム等の水溶液を電子線源表面に塗布するか、或は
これらの水溶液中に電子線源を浸漬する等して形成する
こともできる。表面準位の数は、表面原子１０００個に
１つ程度以下に抑えると表面空乏領域がなくなる。それ
故、表面パッシベーション層を構成する元素又は化合物
は、表面準位の数を表面原子１０００個に１つ程度以下
に抑える効果のある材料であれば、上記以外の材料でも
よい。
を用いたが、この他にＳ等のカルコゲンや水素或いはＳ
ｅ、Ｓと水素との化合物等を用いても同様の効果があ
る。また、これらの吸着物は、蒸着の他に、硫化アンモ
ニウム（（ＮＨ4）2Ｓ）、硫化水素ナトリウム、硫化ナ
トリウム等の水溶液を電子線源表面に塗布するか、或は
これらの水溶液中に電子線源を浸漬する等して形成する
こともできる。表面準位の数は、表面原子１０００個に
１つ程度以下に抑えると表面空乏領域がなくなる。それ
故、表面パッシベーション層を構成する元素又は化合物
は、表面準位の数を表面原子１０００個に１つ程度以下
に抑える効果のある材料であれば、上記以外の材料でも
よい。
【００２９】なお、本実施例においては、電子放出方位
として、結晶成長のし易さから＜１００＞方位を選んだ
が、＜１１０＞方位を選ぶと表面の清浄化時にできる表
面原子の再配列層のためにバンドギャップ内から殆どの
表面準位がなくなり、表面パッシベーション層が不要に
なるという利点がある。この場合、電子放出面内に占め
る（１１０）面の領域が広い程この効果は大きいため、
電子放出方向は＜１１０＞方位から２０度以内がよく、
５度以内がさらに好適である。
として、結晶成長のし易さから＜１００＞方位を選んだ
が、＜１１０＞方位を選ぶと表面の清浄化時にできる表
面原子の再配列層のためにバンドギャップ内から殆どの
表面準位がなくなり、表面パッシベーション層が不要に
なるという利点がある。この場合、電子放出面内に占め
る（１１０）面の領域が広い程この効果は大きいため、
電子放出方向は＜１１０＞方位から２０度以内がよく、
５度以内がさらに好適である。
【００３０】また、本実施例においては、電子線源の材
料としてｎ型ＧａＡｓを用いているが、この他にも他の
III−Ｖ族化合物半導体、例えばＡｌＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ混晶、ＩｎＧａＡｓＰ混晶等、或はII−VI族化合物半
導体、例えば高濃度ｎ型ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等、或はIV族
半導体、例えば高濃度ｎ型Ｇｅ、Ｓｉ−Ｇｅ、Ｓｉ等、
或は絶縁性物質、例えばダイヤモンド等を用いても、同
様の効果が得られる。なお、ＧｅやＳｉのような間接遷
移型の半導体の場合、電子のたまっている谷（バレー）
の方位を電子の走行方向に選ぶと、直進性の良い電子線
が得られ、電子顕微鏡等に応用する際の高分解能化に有
利となる。
料としてｎ型ＧａＡｓを用いているが、この他にも他の
III−Ｖ族化合物半導体、例えばＡｌＡｓ、ＡｌＧａＡ
ｓ混晶、ＩｎＧａＡｓＰ混晶等、或はII−VI族化合物半
導体、例えば高濃度ｎ型ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等、或はIV族
半導体、例えば高濃度ｎ型Ｇｅ、Ｓｉ−Ｇｅ、Ｓｉ等、
或は絶縁性物質、例えばダイヤモンド等を用いても、同
様の効果が得られる。なお、ＧｅやＳｉのような間接遷
移型の半導体の場合、電子のたまっている谷（バレー）
の方位を電子の走行方向に選ぶと、直進性の良い電子線
が得られ、電子顕微鏡等に応用する際の高分解能化に有
利となる。
【００３１】また、Ｓｉのような伝導帯中の有効状態密
度の高い材料の場合、これを超える高不純物濃度の材料
を用いれば、表面準位低減手段はなくともよく、また、
全体に高濃度不純物層があることになるので、特別に高
濃度不純物層を形成しなくともよい。この場合も、上記
と同様に、表面準位低減手段として、表面にＳｅ等のカ
ルコゲン元素、水素又はカルコゲン元素と水素の化合物
の単原子層からなる表面パッシベーション層を形成して
もよい。
度の高い材料の場合、これを超える高不純物濃度の材料
を用いれば、表面準位低減手段はなくともよく、また、
全体に高濃度不純物層があることになるので、特別に高
濃度不純物層を形成しなくともよい。この場合も、上記
と同様に、表面準位低減手段として、表面にＳｅ等のカ
ルコゲン元素、水素又はカルコゲン元素と水素の化合物
の単原子層からなる表面パッシベーション層を形成して
もよい。
【００３２】また、本実施例においては、材料として半
導体を用いたが、真空中へのトンネル効果に寄与する領
域、すなわち表面から数十ｎｍ程度の厚さの領域を半導
体とすればよく、それより内部の電子線源の母材となる
針状構造１として金属、半金属等を用いると、電気抵抗
が半導体よりも小さいために、より大電流量の電子線源
が得られる。例えば、単結晶ＮｉＡｌを用いると、高濃
度ｎ型ＧａＡｓを単結晶成長させることができ、単結晶
ＣｏＳｉ2を用いるとＳｉ、Ｇｅ系を単結晶成長させる
ことができる。また、単結晶ＣａＦ2、ＳｉＣ等の絶縁
体を用いても伝導帯に電子を供給する構造とすれば、本
実施例と同様の効果が得られる。この場合半導体に比べ
て耐熱性が高く、大きな電流密度でも壊れずに動作する
という利点がある。
導体を用いたが、真空中へのトンネル効果に寄与する領
域、すなわち表面から数十ｎｍ程度の厚さの領域を半導
体とすればよく、それより内部の電子線源の母材となる
針状構造１として金属、半金属等を用いると、電気抵抗
が半導体よりも小さいために、より大電流量の電子線源
が得られる。例えば、単結晶ＮｉＡｌを用いると、高濃
度ｎ型ＧａＡｓを単結晶成長させることができ、単結晶
ＣｏＳｉ2を用いるとＳｉ、Ｇｅ系を単結晶成長させる
ことができる。また、単結晶ＣａＦ2、ＳｉＣ等の絶縁
体を用いても伝導帯に電子を供給する構造とすれば、本
実施例と同様の効果が得られる。この場合半導体に比べ
て耐熱性が高く、大きな電流密度でも壊れずに動作する
という利点がある。
【００３３】なお、ここでは結晶成長方法としてＭＢＥ
法を用いたが、この他にＭＯＣＶＤ（有機金属気相成
長）法やＣＶＤ（気相成長）法等、単結晶薄膜を成長で
きる方法であれば同様に用いることができる。
法を用いたが、この他にＭＯＣＶＤ（有機金属気相成
長）法やＣＶＤ（気相成長）法等、単結晶薄膜を成長で
きる方法であれば同様に用いることができる。
【００３４】また、本実施例においては、表面近傍の伝
導帯電子供給手段として、高濃度ドープ層を用いたが、
このほかに価電子帯の電子を光等により伝導帯中に励起
しても同様の効果がある。図９に示すように、基板７３
上にエミッタ７２を設け、これに対向してコーン型のア
ノード７１を置き、レーザダイオード９０と集光レンズ
９１によりエミッタ７２に光を照射すると、半導体内部
電子のバンド間遷移が誘起され、伝導帯中の電子が増加
する。この場合、単結晶ＧａＡｓはｎ型よりもｐ型が効
果的である。また、バンド間遷移を誘起させるに十分な
エネルギーの光であれば紫外線でもよい。さらに、基板
の裏面から照射しても同様の効果がある。さらに光で励
起する場合、照射する光の強度によって、得られる電子
線の強度を調節できるという利点がある。
導帯電子供給手段として、高濃度ドープ層を用いたが、
このほかに価電子帯の電子を光等により伝導帯中に励起
しても同様の効果がある。図９に示すように、基板７３
上にエミッタ７２を設け、これに対向してコーン型のア
ノード７１を置き、レーザダイオード９０と集光レンズ
９１によりエミッタ７２に光を照射すると、半導体内部
電子のバンド間遷移が誘起され、伝導帯中の電子が増加
する。この場合、単結晶ＧａＡｓはｎ型よりもｐ型が効
果的である。また、バンド間遷移を誘起させるに十分な
エネルギーの光であれば紫外線でもよい。さらに、基板
の裏面から照射しても同様の効果がある。さらに光で励
起する場合、照射する光の強度によって、得られる電子
線の強度を調節できるという利点がある。
【００３５】また、上記実施例においては、表面の仕事
関数の低減手段を用いていないが、表面パッシベーショ
ン層４を設けることなく、ＧａＡｓ層３の上に、Ｃｓ、
Ｔｉ−Ｏ、Ｈｆ−Ｏ、Ｔｈ−Ｏ、Ｖ−Ｏ、Ｎｂ−Ｏ、Ｙ
−Ｏ、Ｓｃ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｂｅ
−Ｏ、Ｃｅ−Ｏ、Ｃｓ−Ｏ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、
ＶＮ、ＮｂＮ、ＹＮ、Ｍｇ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ等の単分子層
程度の表面吸着層を設け、仕事関数を半導体のバンドギ
ャップの２．５倍程度以下とすると、より大きな電流が
得られる。なお、高輝度な電子線源を得るには、電子放
出源先端に電界集中する必要があるため、表面の仕事関
数は１ｅＶ以上有ることが好ましい。従って、ＣｓやＣ
ｓＯ等の仕事関数の極端に低い吸着層は、単原子層より
少なくすることが望ましく、０．１から０．５分子層程
度が好適である。なお、表面パッシベーション層４を設
けた上に表面吸着層を設けてもよい。
関数の低減手段を用いていないが、表面パッシベーショ
ン層４を設けることなく、ＧａＡｓ層３の上に、Ｃｓ、
Ｔｉ−Ｏ、Ｈｆ−Ｏ、Ｔｈ−Ｏ、Ｖ−Ｏ、Ｎｂ−Ｏ、Ｙ
−Ｏ、Ｓｃ−Ｏ、Ｍｇ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ａｌ−Ｏ、Ｂｅ
−Ｏ、Ｃｅ−Ｏ、Ｃｓ−Ｏ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、
ＶＮ、ＮｂＮ、ＹＮ、Ｍｇ−Ｎ、Ａｌ−Ｎ等の単分子層
程度の表面吸着層を設け、仕事関数を半導体のバンドギ
ャップの２．５倍程度以下とすると、より大きな電流が
得られる。なお、高輝度な電子線源を得るには、電子放
出源先端に電界集中する必要があるため、表面の仕事関
数は１ｅＶ以上有ることが好ましい。従って、ＣｓやＣ
ｓＯ等の仕事関数の極端に低い吸着層は、単原子層より
少なくすることが望ましく、０．１から０．５分子層程
度が好適である。なお、表面パッシベーション層４を設
けた上に表面吸着層を設けてもよい。
【００３６】また、上記実施例においては、電子線源
は、単一の単結晶半導体であったが、ヘテロ構造とし、
表面の量子井戸層とその内部の障壁層を用いるとより単
色の電子線が得られる。すなわち、図１に示した電子線
源の針状構造１には前記と同様の高濃度ｎ型ＧａＡｓ単
結晶を用い、この針状構造１と単結晶ＧａＡｓ膜１２と
の間に障壁層として、１．５ｎｍの厚さのＡｌＡｓ層を
設ける。量子井戸層を構成する単結晶ＧａＡｓ膜１２、
Ｓｉのドープ層３及びＧａＡｓ層３の厚さは前記と同じ
とする。さらに、Ｓｅの表面パッシベーション層４を同
様に蒸着する。
は、単一の単結晶半導体であったが、ヘテロ構造とし、
表面の量子井戸層とその内部の障壁層を用いるとより単
色の電子線が得られる。すなわち、図１に示した電子線
源の針状構造１には前記と同様の高濃度ｎ型ＧａＡｓ単
結晶を用い、この針状構造１と単結晶ＧａＡｓ膜１２と
の間に障壁層として、１．５ｎｍの厚さのＡｌＡｓ層を
設ける。量子井戸層を構成する単結晶ＧａＡｓ膜１２、
Ｓｉのドープ層３及びＧａＡｓ層３の厚さは前記と同じ
とする。さらに、Ｓｅの表面パッシベーション層４を同
様に蒸着する。
【００３７】この構造により、高電界中の真空準位によ
りできる障壁層との組み合わせで２重障壁構造が得ら
れ、これによる共鳴トンネル効果によって、量子井戸内
にできる量子準位に一致したエネルギーの電子のみを取
り出すことができる。そのため、室温で２０〜３０ｍｅ
Ｖ、液体窒素温度で５〜６ｍｅＶ程度の極めて単色性の
よい電子線が得られる。なお、障壁層の厚さは、電子波
の浸透長程度以下であればよく、０．５ｎｍから１０ｎ
ｍの範囲とすることが好ましい。
りできる障壁層との組み合わせで２重障壁構造が得ら
れ、これによる共鳴トンネル効果によって、量子井戸内
にできる量子準位に一致したエネルギーの電子のみを取
り出すことができる。そのため、室温で２０〜３０ｍｅ
Ｖ、液体窒素温度で５〜６ｍｅＶ程度の極めて単色性の
よい電子線が得られる。なお、障壁層の厚さは、電子波
の浸透長程度以下であればよく、０．５ｎｍから１０ｎ
ｍの範囲とすることが好ましい。
【００３８】ヘテロ構造の材料系としては、上記のＧａ
Ａｓ／ＡｌＡｓ系の外に、その他のIII−Ｖ族化合物半
導体、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ系等のII−VI族化合物半導体、
Ｇｅ／Ｓｉ系等のIV族半導体、或いは半導体／絶縁体
系、金属／半導体系等の２重障壁構造を形成できるもの
を用いて、ほぼ同様の効果が得られた。
Ａｓ／ＡｌＡｓ系の外に、その他のIII−Ｖ族化合物半
導体、ＺｎＳｅ／ＺｎＳ系等のII−VI族化合物半導体、
Ｇｅ／Ｓｉ系等のIV族半導体、或いは半導体／絶縁体
系、金属／半導体系等の２重障壁構造を形成できるもの
を用いて、ほぼ同様の効果が得られた。
【００３９】〈実施例２〉図７（ａ）に、本発明の電子
線源装置の一実施例の模式図を示す。高濃度ｎ型ＧａＡ
ｓ（１１０）面基板７３をエッチングにより加工し、基
板７３上に先端の尖ったコーン型のエミッタ７２を格子
状に形成する。全体を真空度１０~7パスカル以上の真空
中に置く。大気中から挿入した基板７３は、裏面にある
ヒータ７５により加熱し、表面を清浄化する。エミッタ
７２近くにるつぼ７６とヒータ７７を配し、加熱により
ＣｓＯ等の仕事関数を低下させる材料の分子線７４を発
生させ、エミッタ７２表面に表面吸着層を作る。基板７
２と対向してコーン型のアノード７１を置き、両者の相
対位置を調節可能にする。この結果、コーン型エミッタ
の一つに選択的に電界をかけて、伝導帯からの単色で輝
度の高い電子線を引き出すことができる。蒸着するＣｓ
Ｏの量は、基板７３とアノード７１間に一定の電圧を印
加しておき、電流値の増加により検出して調節すること
ができる。エミッタ７２は１個でもよいが、破損したと
き等の予備として、複数個設けた方がよい。表面吸着層
は、ＣｓＯ以外の実施例１で述べた他の材料を用いても
同様の効果が得られる。
線源装置の一実施例の模式図を示す。高濃度ｎ型ＧａＡ
ｓ（１１０）面基板７３をエッチングにより加工し、基
板７３上に先端の尖ったコーン型のエミッタ７２を格子
状に形成する。全体を真空度１０~7パスカル以上の真空
中に置く。大気中から挿入した基板７３は、裏面にある
ヒータ７５により加熱し、表面を清浄化する。エミッタ
７２近くにるつぼ７６とヒータ７７を配し、加熱により
ＣｓＯ等の仕事関数を低下させる材料の分子線７４を発
生させ、エミッタ７２表面に表面吸着層を作る。基板７
２と対向してコーン型のアノード７１を置き、両者の相
対位置を調節可能にする。この結果、コーン型エミッタ
の一つに選択的に電界をかけて、伝導帯からの単色で輝
度の高い電子線を引き出すことができる。蒸着するＣｓ
Ｏの量は、基板７３とアノード７１間に一定の電圧を印
加しておき、電流値の増加により検出して調節すること
ができる。エミッタ７２は１個でもよいが、破損したと
き等の予備として、複数個設けた方がよい。表面吸着層
は、ＣｓＯ以外の実施例１で述べた他の材料を用いても
同様の効果が得られる。
【００４０】なお、表面吸着層を形成する方法として
は、るつぼ７６とヒータ７７を設ける他に、図７（ｂ）
に示すように、基板７３上に表面吸着層７０となる材料
の拡散源７８を置き、加熱してこの材料を表面に拡散さ
せて材料を供給してもよく、この場合るつぼが不要とな
り、簡便に装置が形成できるという利点がある。また、
本実施例においても、実施例１と同様に、表面準位低減
手段として、表面にＳｅ等のカルコゲン元素、水素又は
カルコゲン元素と水素の化合物の単原子層からなる表面
パッシベーション層を蒸着して設けてもよい。
は、るつぼ７６とヒータ７７を設ける他に、図７（ｂ）
に示すように、基板７３上に表面吸着層７０となる材料
の拡散源７８を置き、加熱してこの材料を表面に拡散さ
せて材料を供給してもよく、この場合るつぼが不要とな
り、簡便に装置が形成できるという利点がある。また、
本実施例においても、実施例１と同様に、表面準位低減
手段として、表面にＳｅ等のカルコゲン元素、水素又は
カルコゲン元素と水素の化合物の単原子層からなる表面
パッシベーション層を蒸着して設けてもよい。
【００４１】図８は、本発明の電子線源装置を電子顕微
鏡等の装置に用いた一例の部分断面図である。基板７３
は、裏面にオーミックコンタクト用のＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ
−Ｗ合金の被膜があり、カソード支持筒８２上に金の薄
膜を挟み加熱によって接着されている。カソード支持筒
８２は、ベローズ８４によりシールされた平行移動ステ
ージ８３に固定され、電子銃筒８５の内部が真空でも、
外部の大気中からｘ方向への移動を可能にしている。な
お、８８は真空容器である。
鏡等の装置に用いた一例の部分断面図である。基板７３
は、裏面にオーミックコンタクト用のＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ
−Ｗ合金の被膜があり、カソード支持筒８２上に金の薄
膜を挟み加熱によって接着されている。カソード支持筒
８２は、ベローズ８４によりシールされた平行移動ステ
ージ８３に固定され、電子銃筒８５の内部が真空でも、
外部の大気中からｘ方向への移動を可能にしている。な
お、８８は真空容器である。
【００４２】一方、アノード７１はアノード支持筒１７
に固定され、凸部が基板７３の電子放出源に近接するよ
うになっている。また、カソード支持筒８２内部にはヒ
ーター７５が置かれ、エミッタを５００℃から６００℃
に加熱して表面を清浄化することができる。さらに、こ
の場合水素や酸素等は、１０~5パスカルから１０~2パス
カル程度のガスとして導入される。このため、Ｃｓは蒸
着で、酸素はガスで独立に供給量が決定できるため、よ
り最適な表面吸着種が得られるという利点がある。
に固定され、凸部が基板７３の電子放出源に近接するよ
うになっている。また、カソード支持筒８２内部にはヒ
ーター７５が置かれ、エミッタを５００℃から６００℃
に加熱して表面を清浄化することができる。さらに、こ
の場合水素や酸素等は、１０~5パスカルから１０~2パス
カル程度のガスとして導入される。このため、Ｃｓは蒸
着で、酸素はガスで独立に供給量が決定できるため、よ
り最適な表面吸着種が得られるという利点がある。
【００４３】なお、本実施例においては、基板表面を加
熱清浄化するためにヒータを設置しているが、他の方法
で清浄表面が得られれば必ずしも必要ではない。例え
ば、水素ガスやフロロカーボン、四塩化炭素等を導入
し、アノードとエミッタ間に数百〜数千Ｖの電圧をか
け、発生したプラズマで表面を清浄化してもよい。
熱清浄化するためにヒータを設置しているが、他の方法
で清浄表面が得られれば必ずしも必要ではない。例え
ば、水素ガスやフロロカーボン、四塩化炭素等を導入
し、アノードとエミッタ間に数百〜数千Ｖの電圧をか
け、発生したプラズマで表面を清浄化してもよい。
【００４４】〈実施例３〉本発明の電子線装置の一実施
例の断面図を図１０に示す。アノード７１と電子放出源
を有する基板７３とに印加された電圧Ｖ1（約２．５ｋ
Ｖ）により、電子放出源から電子線が放出される。引き
出し電圧（Ｖ1）は、エミッタとアノードの間隔で決定
されるが、実用的には、１０Ｖ〜１０ｋＶの範囲で動作
させればよい。次ぎに加速電極１０３に電圧Ｖ2（約１
００Ｖ）を印加し、所望の加速電圧の電子線を得る。加
速電極１０３を通過した電子線は、コンデンサレンズ１
０４や、絞り１００や、対物レンズ１０５により細く絞
られて、試料１０７を照射する。このとき発生する２次
電子は、２次電子検出器１０８で検出し、その検出信号
強度を、電子線を試料１０７の表面上で２次元的に走査
する偏向器１０６の偏向信号と同期してＣＲＴ上に表示
すれば、ＳＥＭ像が得られる。本発明によれば、単色で
輝度の高い電子線が得られるため、極めて分解能が高い
という利点がある。
例の断面図を図１０に示す。アノード７１と電子放出源
を有する基板７３とに印加された電圧Ｖ1（約２．５ｋ
Ｖ）により、電子放出源から電子線が放出される。引き
出し電圧（Ｖ1）は、エミッタとアノードの間隔で決定
されるが、実用的には、１０Ｖ〜１０ｋＶの範囲で動作
させればよい。次ぎに加速電極１０３に電圧Ｖ2（約１
００Ｖ）を印加し、所望の加速電圧の電子線を得る。加
速電極１０３を通過した電子線は、コンデンサレンズ１
０４や、絞り１００や、対物レンズ１０５により細く絞
られて、試料１０７を照射する。このとき発生する２次
電子は、２次電子検出器１０８で検出し、その検出信号
強度を、電子線を試料１０７の表面上で２次元的に走査
する偏向器１０６の偏向信号と同期してＣＲＴ上に表示
すれば、ＳＥＭ像が得られる。本発明によれば、単色で
輝度の高い電子線が得られるため、極めて分解能が高い
という利点がある。
【００４５】この電子線装置は、電子線のエネルギー幅
（ΔＶ）が狭いため、これに比例する色収差（Ａｃ∝Δ
Ｖ／Ｖ2）を劣化させずに加速電圧（Ｖ2）を下げること
ができる。従って、低ダメージの測長ＳＥＭ等の低加速
電子線（５Ｖ〜７００Ｖ程度、好ましくは１０Ｖ〜５０
０Ｖ程度）が求められる装置をより高性能化できる。ま
た、加速電圧（Ｖ2）が従来のＳＥＭ（加速電圧：８０
０Ｖ〜３０ｋＶ程度）や透過型電子顕微鏡（加速電圧：
２０ｋＶ〜２０００ｋＶ程度）と同じでも、色収差が
（Ａｃ）が小さいため、レンズ系の最適化により、色収
差係数（α＝Ａｃ・Ｖ2／ΔＶ）は大きくとも、他の収
差係数の小さいレンズ系を用いることができ、設計の自
由度が増加する。
（ΔＶ）が狭いため、これに比例する色収差（Ａｃ∝Δ
Ｖ／Ｖ2）を劣化させずに加速電圧（Ｖ2）を下げること
ができる。従って、低ダメージの測長ＳＥＭ等の低加速
電子線（５Ｖ〜７００Ｖ程度、好ましくは１０Ｖ〜５０
０Ｖ程度）が求められる装置をより高性能化できる。ま
た、加速電圧（Ｖ2）が従来のＳＥＭ（加速電圧：８０
０Ｖ〜３０ｋＶ程度）や透過型電子顕微鏡（加速電圧：
２０ｋＶ〜２０００ｋＶ程度）と同じでも、色収差が
（Ａｃ）が小さいため、レンズ系の最適化により、色収
差係数（α＝Ａｃ・Ｖ2／ΔＶ）は大きくとも、他の収
差係数の小さいレンズ系を用いることができ、設計の自
由度が増加する。
【００４６】以上、電子線装置の一例を示したが、レン
ズや偏向器の数や配置は本実施例に限られないことはい
うまでもない。また、本実施例では走査電子顕微鏡の例
を示したが、電子エネルギー損失分光等の単色の電子線
を要する電子分光装置等に、この電子線源装置を用いて
も有用である。
ズや偏向器の数や配置は本実施例に限られないことはい
うまでもない。また、本実施例では走査電子顕微鏡の例
を示したが、電子エネルギー損失分光等の単色の電子線
を要する電子分光装置等に、この電子線源装置を用いて
も有用である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
単色で高輝度の電子線を発生することのできる電子線源
を得ることができた。また、このような電子線源を容易
に製造することができた。また、単色で高輝度の電子線
を発生することのできる電子線源装置を得ることができ
た。さらに、そのような電子線源装置を用いた電子線装
置を得ることができた。
単色で高輝度の電子線を発生することのできる電子線源
を得ることができた。また、このような電子線源を容易
に製造することができた。また、単色で高輝度の電子線
を発生することのできる電子線源装置を得ることができ
た。さらに、そのような電子線源装置を用いた電子線装
置を得ることができた。
【図１】本発明の実施例１の電子線源の部分断面図及び
その原理の説明図。
その原理の説明図。
【図２】従来の電子線源の原理の説明図とその部分断面
図。
図。
【図３】従来の電子線源の断面模式図とその原理の説明
図。
図。
【図４】本発明の原理の説明図。
【図５】本発明の原理の説明図。
【図６】本発明の原理を説明するための放出電流密度と
電界強度の関係を示す図及びエネルギー半値幅と電界強
度の関係を示す図。
電界強度の関係を示す図及びエネルギー半値幅と電界強
度の関係を示す図。
【図７】本発明の実施例２の電子線源装置の模式図。
【図８】本発明の実施例２の電子線源装置の断面図。
【図９】本発明の実施例１の電子線源装置の模式図。
【図１０】本発明の実施例３の電子線装置の断面模式
図。
図。
１…針状構造 ２…ドープ層 ３…ＧａＡｓ層 ４…表面パッシベーション層 ５…分子軌道 １２…単結晶ＧａＡｓ膜 １７…アノード支持筒 ７０…表面吸着層 ７１…アノード ７２…エミッタ ７３…基板 ７４…分子線 ７５…ヒータ ７６…るつぼ ７７…ヒータ ７８…拡散源 ８２…カソード支持筒 ８３…平行移動ステージ ８４…ベローズ ８５…電子銃筒 ８８…真空容器 ９０…レーザダイオード ９１…集光レンズ １００…絞り １０３…加速電極 １０４…コンデンサレンズ １０５…対物レンズ １０６…偏向器 １０７…試料 １０８…２次電子検出器
Claims (30)
- 【請求項１】先端の尖った、少なくとも表面が半導体単
結晶又は単結晶絶縁性物質からなる針状構造と、該針状
構造の先端表面近傍に伝導帯電子を形成するための電子
形成手段とを有することを特徴とする電子線源。 - 【請求項２】請求項１記載の電子線源において、上記電
子形成手段は、上記針状構造の一部又は全部に形成され
たｎ型領域であることを特徴とする電子線源。 - 【請求項３】請求項１記載の電子線源において、上記電
子形成手段は、上記針状構造の先端表面に形成されるバ
ンドギャップ中の表面準位密度を越えたｎ型不純物ドー
プ層であることを特徴とする電子線源。 - 【請求項４】請求項１記載の電子線源において、上記電
子形成手段は、価電子帯の電子を励起する手段であるこ
とを特徴とする電子線源。 - 【請求項５】請求項４記載の電子線源において、上記価
電子帯の電子を励起する手段は、光励起手段であること
を特徴とする電子線源。 - 【請求項６】先端の尖った、少なくとも表面が半導体単
結晶又は単結晶絶縁性物質からなる針状構造と、該針状
構造の先端表面に形成されるバンドギャップ中の表面準
位を低減するために、針状構造の先端表面に設けられた
表面準位低減手段を有することを特徴とする電子線源。 - 【請求項７】請求項６記載の電子線源において、上記表
面準位低減手段は、表面パッシベーション層であること
を特徴とする電子線源。 - 【請求項８】請求項７記載の電子線源において、上記表
面パッシベーション層は、カルコゲン元素、水素又はカ
ルコゲン元素と水素の化合物のパッシベーション層であ
ることを特徴とする電子線源。 - 【請求項９】請求項７又は８記載の電子線源において、
上記表面パッシベーション層を構成する元素又は化合物
の量を、バンドギャップ内の表面準位の数が表面原子１
０００個当たり一つ以下になるように定めたことを特徴
とする電子線源。 - 【請求項１０】請求項６記載の電子線源において、上記
表面準位低減手段は、表面原子の再配列層であることを
特徴とする電子線源。 - 【請求項１１】請求項１０記載の電子線源において、上
記針状構造は、半導体単結晶であり、｛１１０｝面の放
線を電子引き出し方向と２０度以内で一致させたことを
特徴とする電子線源。 - 【請求項１２】請求項６から１１のいずれか一に記載の
電子線源において、上記針状構造は、その先端表面に形
成されるバンドギャップ中の表面準位密度を越えたｎ型
不純物ドープ層を有することを特徴とする電子線源。 - 【請求項１３】請求項１から１２のいずれか一に記載の
電子線源において、上記針状構造は、III−Ｖ族化合物
半導体又はそれらの混晶からなることを特徴とする電子
線源。 - 【請求項１４】先端の尖った、少なくとも表面が、少な
くとも１種類のIV族の半導体の単結晶又はIV族の半導体
の混晶からなる針状構造からなり、伝導帯中の有効状態
密度を越える密度の不純物を有することを特徴とする電
子線源。 - 【請求項１５】請求項１４記載の電子線源において、上
記IV族の半導体はＳｉであることを特徴とする電子線
源。 - 【請求項１６】請求項１４又は１５記載の電子線源にお
いて、上記針状構造の先端表面に形成されるバンドギャ
ップ中の表面準位を低減するために、上記針状構造の先
端表面に表面準位低減手段を設けたことを特徴とする電
子線源。 - 【請求項１７】請求項１６記載の電子線源において、上
記表面準位低減手段は、表面パッシベーション層である
ことを特徴とする電子線源。 - 【請求項１８】請求項１７記載の電子線源において、上
記表面パッシベーション層は、カルコゲン元素、水素又
はカルコゲン元素と水素の化合物のパッシベーション層
であることを特徴とする電子線源。 - 【請求項１９】請求項１７又は１８記載の電子線源にお
いて、上記表面パッシベーション層を構成する元素又は
化合物の量を、バンドギャップ内の表面準位の数が表面
原子１０００個当たり一つ以下になるように定めたこと
を特徴とする電子線源。 - 【請求項２０】請求項１から１９のいずれか一に記載の
電子線源において、上記針状構造上に、Ｃｓ、ＴｉＯ、
ＨｆＯ、ＴｈＯ、ＶＯ、ＮｂＯ、ＹＯ、ＳｃＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＺｒＯ、ＡｌＯ、ＢｅＯ、ＣｅＯ、ＣｓＯ、Ｔｉ
Ｎ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＮｂＮ、ＹＮ、ＭｇＮ、Ａ
ｌＮからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から
なる表面吸着層が設けられたことを特徴とする電子線
源。 - 【請求項２１】請求項２０記載の電子線源において、上
記表面吸着層は、表面の仕事関数が、針状構造の先端表
面に形成されるバンドギャップの２．５倍以下となるよ
うに配置されたことを特徴とする電子線源。 - 【請求項２２】請求項２０記載の電子線源において、上
記表面吸着層は、表面の仕事関数が１ｅＶ以上となるよ
うに配置されたことを特徴とする電子線源。 - 【請求項２３】請求項１から２２のいずれか一に記載の
電子線源において、上記針状構造の先端部は、その内部
に配置された量子井戸層と、さらにその内側に配置され
た障壁層の少なくとも１組を有することを特徴とする電
子線源。 - 【請求項２４】先端の尖った、少なくとも表面が半導体
単結晶又は単結晶絶縁性物質からなる針状構造を準備
し、該針状構造の先端表面に形成されるバンドギャップ
中の表面準位を低減するための表面パッシベーション層
を、該針状構造の先端表面に形成することを特徴とする
電子線源の製造方法。 - 【請求項２５】請求項２４記載の電子線源の製造方法に
おいて、上記表面パッシベーション層の形成は、表面パ
ッシベーション層を構成する元素を含む溶液に上記針状
構造を浸漬するか、上記針状構造に該溶液を塗布するか
又は上記針状構造に、表面パッシベーション層を構成す
る元素を蒸着するかにより行うことを特徴とする電子線
源の製造方法。 - 【請求項２６】請求項１から２３のいずれか一に記載の
電子線源と、該電子線源に対向して配置された正極と、
電子線源の伝導帯の電子を真空中に放出するために、該
正極に対して負の電圧を印加する手段とを有することを
特徴とする電子線源装置。 - 【請求項２７】請求項２０記載の電子線源と、該電子線
源に対向して配置された正極と、電子線源の伝導帯の電
子を真空中に放出するために、該正極に対して負の電圧
を印加する手段と、上記表面吸着層を構成する材料を供
給する手段とを有することを特徴とする電子線源装置。 - 【請求項２８】請求項２７記載の電子線源装置におい
て、上記電子線源は、１０~7パスカル以上の真空雰囲気
に置かれていることを特徴とする電子線源装置。 - 【請求項２９】請求項２６から２８のいずれか一に記載
の電子線源装置と、該電子線源装置から放出された電子
を加速するための加速電極と、加速された電子を制御す
るための少なくとも１個の制御電極とを有することを特
徴とする電子線装置。 - 【請求項３０】電子線源装置と、該電子線源装置から放
出された電子を加速するための加速電極と、加速された
電子を制御するための少なくとも１個の制御電極とを有
する電子線装置において、上記加速電極は、５Ｖから７
００Ｖの範囲の電圧が印加される加速電極であることを
特徴とする電子線装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320188A JPH08180824A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 電子線源、その製造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置 |
| US08/568,865 US5811819A (en) | 1994-12-22 | 1995-12-05 | Electron beam source and its manufacturing method and electron beam source apparatus and electron beam apparatus using the same |
| EP95119876A EP0718863B1 (en) | 1994-12-22 | 1995-12-15 | Electron beam source and its manufacturing method, and electron beam source apparatus and electronic beam apparatus using the same |
| DE69518397T DE69518397T2 (de) | 1994-12-22 | 1995-12-15 | Elektronenstrahlquelle und Herstellungsverfahren derselben, Elektronenstrahlquellenvorrichtung und Elektronenstrahlgerät unter Verwendung derselben |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6320188A JPH08180824A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 電子線源、その製造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180824A true JPH08180824A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18118692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6320188A Pending JPH08180824A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 電子線源、その製造方法、電子線源装置及びそれを用いた電子線装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5811819A (ja) |
| EP (1) | EP0718863B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08180824A (ja) |
| DE (1) | DE69518397T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115855741A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-03-28 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 用于评估掺杂面密度的方法及设备 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6091190A (en) * | 1997-07-28 | 2000-07-18 | Motorola, Inc. | Field emission device |
| TW385544B (en) * | 1998-03-02 | 2000-03-21 | Samsung Electronics Co Ltd | Apparatus for manufacturing semiconductor device, and method of manufacturing capacitor of semiconductor device thereby |
| FR2803944B1 (fr) * | 2000-01-14 | 2002-06-14 | Thomson Tubes Electroniques | Cathode generatrice d'electrons et son procede de fabrication |
| WO2002103337A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Ebara Corporation | Electron beam apparatus and method for using said apparatus |
| JP2006093141A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fei Co | 電子源及びその電子源を有する荷電粒子装置 |
| EP1641012A3 (en) * | 2004-09-24 | 2008-12-03 | FEI Company | Electron source with low energy spread |
| TWI407971B (zh) * | 2007-03-30 | 2013-09-11 | Nitto Denko Corp | Cancer cells and tumor-related fibroblasts |
| EP2151848A1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-02-10 | FEI Company | Method of machining a work piece with a focused particle beam |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3970887A (en) * | 1974-06-19 | 1976-07-20 | Micro-Bit Corporation | Micro-structure field emission electron source |
| US4379250A (en) * | 1979-10-19 | 1983-04-05 | Hitachi, Ltd. | Field emission cathode and method of fabricating the same |
| US5362972A (en) * | 1990-04-20 | 1994-11-08 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device using whiskers |
| JPH0574333A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Fujitsu Ltd | 量子化電子線発生装置 |
| JP2728813B2 (ja) * | 1991-10-02 | 1998-03-18 | シャープ株式会社 | 電界放出型電子源及びその製造方法 |
| JPH05342983A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-24 | Saamobonitsuku:Kk | 熱電変換素子 |
| JPH0652788A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-02-25 | Sharp Corp | 電界放出型電子源装置およびその製造方法 |
| KR960009127B1 (en) * | 1993-01-06 | 1996-07-13 | Samsung Display Devices Co Ltd | Silicon field emission emitter and the manufacturing method |
| US5534743A (en) * | 1993-03-11 | 1996-07-09 | Fed Corporation | Field emission display devices, and field emission electron beam source and isolation structure components therefor |
| JP3269065B2 (ja) * | 1993-09-24 | 2002-03-25 | 住友電気工業株式会社 | 電子デバイス |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP6320188A patent/JPH08180824A/ja active Pending
-
1995
- 1995-12-05 US US08/568,865 patent/US5811819A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-15 DE DE69518397T patent/DE69518397T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-15 EP EP95119876A patent/EP0718863B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115855741A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-03-28 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 用于评估掺杂面密度的方法及设备 |
| CN115855741B (zh) * | 2023-02-28 | 2023-11-03 | 浙江大学杭州国际科创中心 | 用于评估掺杂面密度的方法及设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69518397D1 (de) | 2000-09-21 |
| EP0718863A3 (en) | 1998-03-04 |
| US5811819A (en) | 1998-09-22 |
| EP0718863A2 (en) | 1996-06-26 |
| EP0718863B1 (en) | 2000-08-16 |
| DE69518397T2 (de) | 2001-03-29 |
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