JPS5971232A - 表面酸化型炭化物フィールドエミッターの製造法 - Google Patents
表面酸化型炭化物フィールドエミッターの製造法Info
- Publication number
- JPS5971232A JPS5971232A JP57180500A JP18050082A JPS5971232A JP S5971232 A JPS5971232 A JP S5971232A JP 57180500 A JP57180500 A JP 57180500A JP 18050082 A JP18050082 A JP 18050082A JP S5971232 A JPS5971232 A JP S5971232A
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- JP
- Japan
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- field emitter
- electron beam
- metal carbide
- transition metal
- single crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本゛発明は放射電子ビームを収束し、高輝度となる１移
金属炭化物フイールドエミッターに関する。
金属炭化物フイールドエミッターに関する。
遷移金属炭化物（ＴｉＣ，ＺｒＯ、ＨｆＯ、ＶＣ、Ｎｂ
ＯまたはＴａｇ）はイオン衝撃に強く、電気の良導体で
あり、しかもその仕事関数はＷ 、 Ｍｏ 、等の耐熱
金属よりも小さい値を示すことから、近年炭化物フィー
ルドエミッターとしてその特性が研究されている。とこ
ろが遷移金属炭化物のフィールドエミッターからの放射
電子は、チップ先端近傍から放射状に放出され、いくつ
かの電子ビーム塊に分れる。このような電子放出のパタ
ーンは応用上好ましくない。
ＯまたはＴａｇ）はイオン衝撃に強く、電気の良導体で
あり、しかもその仕事関数はＷ 、 Ｍｏ 、等の耐熱
金属よりも小さい値を示すことから、近年炭化物フィー
ルドエミッターとしてその特性が研究されている。とこ
ろが遷移金属炭化物のフィールドエミッターからの放射
電子は、チップ先端近傍から放射状に放出され、いくつ
かの電子ビーム塊に分れる。このような電子放出のパタ
ーンは応用上好ましくない。
本発明はこの問題点を解決すべくなされたもので、その
目的はチップ先端近傍から放出する電子ビームを収束化
して均一な一本の電子ビームと外し、高輝度化する遷移
金属炭化物のフィールドエミッターを提供するにある。
目的はチップ先端近傍から放出する電子ビームを収束化
して均一な一本の電子ビームと外し、高輝度化する遷移
金属炭化物のフィールドエミッターを提供するにある。
本発明者らは前記目的を達成すべく研究の結果、遷移金
属炭化物単結晶のフィールドエミッターの表面を酸化処
理を旅すと電子ビームが収束化され、高輝度化すること
を知見した。仁の知見に基いて本発明を完成した。
属炭化物単結晶のフィールドエミッターの表面を酸化処
理を旅すと電子ビームが収束化され、高輝度化すること
を知見した。仁の知見に基いて本発明を完成した。
従来のフィールドエミッターから電子を取出す時には、
フィールドエミッターの表面をフラッシュ加熱し、清浄
表面にして使用するのが通例である。この清浄表面から
の電子の放出は、エミッターの軸方位がＣ１００）の場
合にはグ回対称、またその軸方位が（／／／ ）の場合
には３回対称性のエミッションパターンを示し、一般の
軸方位ではその軸方位の対称性を示したパターンが得ら
れる。
フィールドエミッターの表面をフラッシュ加熱し、清浄
表面にして使用するのが通例である。この清浄表面から
の電子の放出は、エミッターの軸方位がＣ１００）の場
合にはグ回対称、またその軸方位が（／／／ ）の場合
には３回対称性のエミッションパターンを示し、一般の
軸方位ではその軸方位の対称性を示したパターンが得ら
れる。
第３図に示す図は、〔１０Ｏ〕のチップからの放出電子
ビームの一般的なパターンであり、図に示すように中心
部に電子ビームが収束されない。運棒金属炭化物のフィ
ールドエミッターの場合には、エミッターの方位をどの
ように選んでも電子ビームは中心部に収束しない。
ビームの一般的なパターンであり、図に示すように中心
部に電子ビームが収束されない。運棒金属炭化物のフィ
ールドエミッターの場合には、エミッターの方位をどの
ように選んでも電子ビームは中心部に収束しない。
本発明の遷移金属炭化物のフィールドエミッターは下記
の方法によって作られる。
の方法によって作られる。
−”’Ｊｉｏ 、 ＺｒＯ、ＨｆＣ，ＶＣ、ＮｂＯまた
は’ｒａａの単結晶−ミツタ−（先端径約ｏ、ｉμｍ）
を用意する。こ方位であればよい。次に超高真空（約／
×／θ−１０Ｔｏｒｒ ）の下で、エミッターを１ｔｏ
ｏ℃以上の温度でフラッシュ加熱し清浄表面を形成する
。この直後に充分な量の酸素ガスを導入してエミッター
表面に酸素ガスを飽和吸着させる。次にこれを超高真空
下でｔｏｏ −ｉ、ｚｏｏ℃の温度でフラッシュ加熱す
ることにより作られる。この最後のフラッシュ加熱が／
、２００℃を超えると中心部分への収束化が悪くなる。
は’ｒａａの単結晶−ミツタ−（先端径約ｏ、ｉμｍ）
を用意する。こ方位であればよい。次に超高真空（約／
×／θ−１０Ｔｏｒｒ ）の下で、エミッターを１ｔｏ
ｏ℃以上の温度でフラッシュ加熱し清浄表面を形成する
。この直後に充分な量の酸素ガスを導入してエミッター
表面に酸素ガスを飽和吸着させる。次にこれを超高真空
下でｔｏｏ −ｉ、ｚｏｏ℃の温度でフラッシュ加熱す
ることにより作られる。この最後のフラッシュ加熱が／
、２００℃を超えると中心部分への収束化が悪くなる。
本発明の表面酸化型遷移金属炭化物のフィールドエミッ
ターは第１図に示すような電子ビームは中心部分に収束
されたものとなる。またその仕事関数は表面処理温度に
も依存するが、一般には表面酸化処理を施さないものの
仕事関数よりも小さい。従って印加電界が同じであれば
大きい電流密度が得られる。
ターは第１図に示すような電子ビームは中心部分に収束
されたものとなる。またその仕事関数は表面処理温度に
も依存するが、一般には表面酸化処理を施さないものの
仕事関数よりも小さい。従って印加電界が同じであれば
大きい電流密度が得られる。
この電子ビームの収束と仕事関数の低下による電流密度
の増加により、電子ビームを高輝度化することができる
。 、゛−ユ加熱を行い清浄
表面を形成した。その直後に室温で１０ＯＯＬ （／Ｌ
＝ＩＯ−’ Ｔｏｒｒ Ｘ ／秒）の酸素ガスを導入し
、エミッター表面に酸素ガスを飽和吸着させた。次にこ
れをｑｒｏ℃のフラッシュ加熱を行って、表面酸化型フ
ィールドエミッターを作つた。
の増加により、電子ビームを高輝度化することができる
。 、゛−ユ加熱を行い清浄
表面を形成した。その直後に室温で１０ＯＯＬ （／Ｌ
＝ＩＯ−’ Ｔｏｒｒ Ｘ ／秒）の酸素ガスを導入し
、エミッター表面に酸素ガスを飽和吸着させた。次にこ
れをｑｒｏ℃のフラッシュ加熱を行って、表面酸化型フ
ィールドエミッターを作つた。
このフィールドエミッターからの放射電子のパターンは
第１図の通りであった。なお、フィールドエミッターの
周辺真空度コ×／θ−Ｔｏｒｒ ％印加電圧ｘ、ｔｔ
ｋＶ ％ で行った。この図が示すように、電子ビーム
は中心部分に収束されたものであった。
第１図の通りであった。なお、フィールドエミッターの
周辺真空度コ×／θ−Ｔｏｒｒ ％印加電圧ｘ、ｔｔ
ｋＶ ％ で行った。この図が示すように、電子ビーム
は中心部分に収束されたものであった。
最後のフラッシュ加熱温度を／２！；Ｏ℃にしだ時の放
射電子のパターンは第２図の通りであり、また１Ｋ ７
０℃にし７た時の放射電子のパターンは第３図の通りで
、中心部分における収束がいずれも悪い、このようにフ
ラッシュ加熱温度を高くすると表卯の酸化がなくなるの
で、最後のフラッシュ加ノ 熱温度は１００〜／２００℃の温度で行うことが必要で
ある。
射電子のパターンは第２図の通りであり、また１Ｋ ７
０℃にし７た時の放射電子のパターンは第３図の通りで
、中心部分における収束がいずれも悪い、このようにフ
ラッシュ加熱温度を高くすると表卯の酸化がなくなるの
で、最後のフラッシュ加ノ 熱温度は１００〜／２００℃の温度で行うことが必要で
ある。
また、このフィールドエミッターの仕事関数は、清浄表
面の仕事関数（３，！； ｅＶ）よりやや小さいｊ、２
ｅＶであった。
面の仕事関数（３，！； ｅＶ）よりやや小さいｊ、２
ｅＶであった。
実施例Ｚｒ（Ｅに代え、Ｔｉｅ 、 ＨｆＣ，ＶＣ，Ｎ
ｂＯ。
ｂＯ。
ＴａＯも同様に処理すると略同様な結果が得られた。
＜Ｓ＞
第７図は本発明の表面酸化型炭化物のフィールドエミッ
ターからの放射電子のパターン、第２図は最後のフラッ
シュ加熱を１２３０℃で行った時の放射電子のパターン
、第３図は表面の酸化を行わない場合及び最後のフラッ
シュ加熱を／Ａ；７０ ℃で行ったものからの放射電子
のパターンを示す。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長１） 中
廣 吉 （４） 第３個
ターからの放射電子のパターン、第２図は最後のフラッ
シュ加熱を１２３０℃で行った時の放射電子のパターン
、第３図は表面の酸化を行わない場合及び最後のフラッ
シュ加熱を／Ａ；７０ ℃で行ったものからの放射電子
のパターンを示す。 特許出願人 科学技術庁無機材質研究所長１） 中
廣 吉 （４） 第３個
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 遷移金属炭化物の単結晶のフィールドエミッター
の表面を酸化したものからなる表面酸化型炭化物フィー
ルドエミッター。 ２、 Ｍ移金属炭化物ｉ： Ｔｉｅ 、 ＺｒＯ、Ｈ
ｆＯ、ＶＣ。 ＮｂＯまたはＴａＯである特許請求の範囲第１項・−１
記載のフィールドエミッター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180500A JPS5971232A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 表面酸化型炭化物フィールドエミッターの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57180500A JPS5971232A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 表面酸化型炭化物フィールドエミッターの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971232A true JPS5971232A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH03735B2 JPH03735B2 (ja) | 1991-01-08 |
Family
ID=16084320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57180500A Granted JPS5971232A (ja) | 1982-10-14 | 1982-10-14 | 表面酸化型炭化物フィールドエミッターの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971232A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009134974A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子放出源 |
| US7828622B1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-11-09 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Sharpening metal carbide emitters |
| US20110101238A1 (en) * | 2007-01-24 | 2011-05-05 | Fei Company | Cold Field Emitter |
| JP2015518245A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-06-25 | ジェンシン イェン | 低仕事関数及び高い化学的安定性を備えた電極材料 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559775A (en) * | 1978-07-08 | 1980-01-23 | Toyosha Co Ltd | Tilling device |
| JPS5661733A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-27 | Hitachi Ltd | Field emission cathode and its manufacture |
-
1982
- 1982-10-14 JP JP57180500A patent/JPS5971232A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559775A (en) * | 1978-07-08 | 1980-01-23 | Toyosha Co Ltd | Tilling device |
| JPS5661733A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-27 | Hitachi Ltd | Field emission cathode and its manufacture |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110101238A1 (en) * | 2007-01-24 | 2011-05-05 | Fei Company | Cold Field Emitter |
| US8217565B2 (en) * | 2007-01-24 | 2012-07-10 | Fei Company | Cold field emitter |
| US7828622B1 (en) * | 2007-10-25 | 2010-11-09 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Sharpening metal carbide emitters |
| JP2009134974A (ja) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子放出源 |
| JP2015518245A (ja) * | 2012-04-13 | 2015-06-25 | ジェンシン イェン | 低仕事関数及び高い化学的安定性を備えた電極材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03735B2 (ja) | 1991-01-08 |
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