JPS61190830A - チタンオキシカーバイドエミッターの製造方法 - Google Patents
チタンオキシカーバイドエミッターの製造方法Info
- Publication number
- JPS61190830A JPS61190830A JP59275220A JP27522084A JPS61190830A JP S61190830 A JPS61190830 A JP S61190830A JP 59275220 A JP59275220 A JP 59275220A JP 27522084 A JP27522084 A JP 27522084A JP S61190830 A JPS61190830 A JP S61190830A
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- JP
- Japan
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- emitter
- oxycarbide
- vacuum
- field
- temperature
- Prior art date
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- Granted
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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】
産業上の利用分野
本発明はチタンオキシカーバイドフィールドエミッター
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
フィールドエミッターからの放射電流は、輝度が大きく
、放射電子のエネルギー幅が小さく、しかも点光源に近
いなどの優れた性質を持っているので、これは高分解能
電子顕微鏡、ｍ子線ホログラフィ−電顕、ナノメートル
リソグラフィー等の分野において不可欠のものである。
、放射電子のエネルギー幅が小さく、しかも点光源に近
いなどの優れた性質を持っているので、これは高分解能
電子顕微鏡、ｍ子線ホログラフィ−電顕、ナノメートル
リソグラフィー等の分野において不可欠のものである。
従来技術
従来、フィールドエミッターとしては、Ｗカ【実用化さ
れてきたが、このフィールドエミッターは電流の安定性
に問題があり、広い応用を疎外している。
れてきたが、このフィールドエミッターは電流の安定性
に問題があり、広い応用を疎外している。
また炭化チタン単結晶からなるフイールドエミ本発墾者
らはこの聞照点を解決すべく研究の結果、さきにこのフ
ィールドエミッターの軸方位を＜ １１０ ＞方位に選
ぶことによ）、放射電子ビームの方向をエミッター軸方
位にすることを開発し得た（特願昭５８−１９９６０５
号参照］。
らはこの聞照点を解決すべく研究の結果、さきにこのフ
ィールドエミッターの軸方位を＜ １１０ ＞方位に選
ぶことによ）、放射電子ビームの方向をエミッター軸方
位にすることを開発し得た（特願昭５８−１９９６０５
号参照］。
発明の目的
本発明の目的は高輝度でさらに優れた電子放射特性を示
すチタンオキシカーバイドフィールドエミッターの製造
方法を提供するにある。
すチタンオキシカーバイドフィールドエミッターの製造
方法を提供するにある。
発明の構成
本発明者らはチタンオキシカーバイドフィールドエミッ
ターについて研究を続けた結果、炭化チタン単結晶エミ
ッターを酸素ガス中で９００〜１４００°Ｃで熱処理し
て、その表面をオキシカーバイド化した後、超高真空下
で１０ Ｖ ／ ｃｍ以上の強電界を印加すると、エ
ミッションパターンが変化し、安定な特性を示すフィー
ルドエミッターが得られるととを究明し得た。この知見
に基いて本発明を完成した。
ターについて研究を続けた結果、炭化チタン単結晶エミ
ッターを酸素ガス中で９００〜１４００°Ｃで熱処理し
て、その表面をオキシカーバイド化した後、超高真空下
で１０ Ｖ ／ ｃｍ以上の強電界を印加すると、エ
ミッションパターンが変化し、安定な特性を示すフィー
ルドエミッターが得られるととを究明し得た。この知見
に基いて本発明を完成した。
本発明の要旨は、炭化チタン単結晶エミッターを酸素ガ
ス中で９００〜１４００°Ｃで熱処理して、該エミッタ
ーの表面をオキシカーバイド化した後、超高真空下でＩ
ＯＶ／Ｃｍ以上の強電界を印加することを特徴とするチ
タンオキシカーバイドフィールドエミッターの製造方法
にある。
ス中で９００〜１４００°Ｃで熱処理して、該エミッタ
ーの表面をオキシカーバイド化した後、超高真空下でＩ
ＯＶ／Ｃｍ以上の強電界を印加することを特徴とするチ
タンオキシカーバイドフィールドエミッターの製造方法
にある。
本発明において使用する炭化チタン単結晶エミッターは
、ＴｉＣ単結晶ロンドから切シ出した、例えば、０．２
Ｘ Ｏ，２Ｘ ３ ｗａの直方体の先端を電解研磨法
によシ約０．１μｍの先端径とし、とのエミッターを超
高真空下で１５００°Ｃでフラッシュ加熱する。これに
よシ清浄表面とすると共にチップ先端を＜ １００ ＞
、 ＜ １１１ ＞面で覆われた形状のものセする。
、ＴｉＣ単結晶ロンドから切シ出した、例えば、０．２
Ｘ Ｏ，２Ｘ ３ ｗａの直方体の先端を電解研磨法
によシ約０．１μｍの先端径とし、とのエミッターを超
高真空下で１５００°Ｃでフラッシュ加熱する。これに
よシ清浄表面とすると共にチップ先端を＜ １００ ＞
、 ＜ １１１ ＞面で覆われた形状のものセする。
例えば、Ｔｉｅ ＜ １１０ ＞エミッターの場合は第
１図に示すような形状のものとなる。とのＴｉＣ（１１
０＞エミッターからのエミッションパターン次部分から
のエミッションに対応する。このＴｉ（３のエミッショ
ンパターンは電界強度の大きい個所からの電子のエミッ
ションで説明できる。
１図に示すような形状のものとなる。とのＴｉＣ（１１
０＞エミッターからのエミッションパターン次部分から
のエミッションに対応する。このＴｉ（３のエミッショ
ンパターンは電界強度の大きい個所からの電子のエミッ
ションで説明できる。
このよう表清浄表面を持ったＴｉｅチップを、酸素ガス
中で例えば１０−’ ＴＯｒｒの下で９００〜１４００
℃で加熱する。これＫよシ、表面にオキシカーバイドが
できる。加熱時間は５Ｌ（ラングミュア−）、（Ｌ ＝
１０ Ｔｏｒｒ ｘ １ ｓｅｃ ）以上になるよ
うに選ぶ。加熱温度が９００°Ｃ未満および１４００°
Ｃ以上では、エミッションパターンは清浄表面からのエ
ミッションパターンと本質的に同じであシ、又電子放射
特性も改善されない。したがって加熱温度は９００〜１
４００°Ｃであることが好ましい。チップ表面をオキシ
カーバイド化した後、超高真空下で全電流を１０μＡ〜
２０μＡにより、３０分以上電子ビームを放射しく強電
界を印加〕つづけると、エミッションパターンが第２図
から第３図に変化する。なお、斜線部分が電子ビームの
あたった個所で、点線部分は清浄表面からのエミッショ
ンバター７を示す。
中で例えば１０−’ ＴＯｒｒの下で９００〜１４００
℃で加熱する。これＫよシ、表面にオキシカーバイドが
できる。加熱時間は５Ｌ（ラングミュア−）、（Ｌ ＝
１０ Ｔｏｒｒ ｘ １ ｓｅｃ ）以上になるよ
うに選ぶ。加熱温度が９００°Ｃ未満および１４００°
Ｃ以上では、エミッションパターンは清浄表面からのエ
ミッションパターンと本質的に同じであシ、又電子放射
特性も改善されない。したがって加熱温度は９００〜１
４００°Ｃであることが好ましい。チップ表面をオキシ
カーバイド化した後、超高真空下で全電流を１０μＡ〜
２０μＡにより、３０分以上電子ビームを放射しく強電
界を印加〕つづけると、エミッションパターンが第２図
から第３図に変化する。なお、斜線部分が電子ビームの
あたった個所で、点線部分は清浄表面からのエミッショ
ンバター７を示す。
このようにして得られたフィールドエミッターは、電流
雑音が±０．２％以下、ドリフトは±０．２％／ｈｒ以
下の優れた特性を示す。その電子放射特性は第４図に示
す通シであ夛、一定の電流値を示し極めて安定である。
雑音が±０．２％以下、ドリフトは±０．２％／ｈｒ以
下の優れた特性を示す。その電子放射特性は第４図に示
す通シであ夛、一定の電流値を示し極めて安定である。
この実験条件は真空度５、ＯＸ １０ Ｔｏｒｒ 、
印加電圧１４００ Ｖで行ったものである。
印加電圧１４００ Ｖで行ったものである。
なお、このような特性は炭化チタン単結晶の方位に関係
なく得られる。
なく得られる。
実施例
先端径０．１μｍのＴｉＣ１ｏ、、６＜ １１０ ＞フ
ィールドエミッターを１０〜１０ Ｔｏｒｒの超高
真空下にセットシ、１５００℃にフラッシュ加熱した。
ィールドエミッターを１０〜１０ Ｔｏｒｒの超高
真空下にセットシ、１５００℃にフラッシュ加熱した。
この系に酸素ガスを導入し、１ｘｌＯＴｏｒｒの真空、
「）にした後、１１００℃で１０秒間加熱してチップ表
面を酸化した。この後、５ ｘ １０−” Ｔｏｒｒの
真空下で全電流１０μＡを；３０分間以上放射しく１０
７■／Ｃｌ１１以上の強電界の印加）てエミッションパ
ターンを変化させた。
「）にした後、１１００℃で１０秒間加熱してチップ表
面を酸化した。この後、５ ｘ １０−” Ｔｏｒｒの
真空下で全電流１０μＡを；３０分間以上放射しく１０
７■／Ｃｌ１１以上の強電界の印加）てエミッションパ
ターンを変化させた。
上記製法によって得たフィールドエミッターの電流雑音
は±０．２％以下、ドリフトは±０．２％／ｈｒ以下で
、その電流特性は第４図に示す通シであった。
は±０．２％以下、ドリフトは±０．２％／ｈｒ以下で
、その電流特性は第４図に示す通シであった。
第１図はＴｉＯ＜ １１０ ＞エミッターの１５００°
Ｃフラッシュ加熱後の先端形状、第２図は第１図のエミ
ッターからのエミッションパターン、第３図は第１図の
エミッターチップの表面を酸化処理した後のエミッショ
ンパターン、第４図は本発明の方法で製造したエミッタ
ーの全電流と時間との関係図であシ、この時の実験条件
は真空度５．ＯＸ １０−”’ｒｏｒｒ 、印加電圧１
４００ Ｖである。 ｌ？ｔｉｌ（６） 手続補正書 昭和６１年３月１７日 特許庁長官殿 Ｉｘ龜・− １事件の表示 昭和５９年特許願第２７５２２０号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 自発補正
Ｃフラッシュ加熱後の先端形状、第２図は第１図のエミ
ッターからのエミッションパターン、第３図は第１図の
エミッターチップの表面を酸化処理した後のエミッショ
ンパターン、第４図は本発明の方法で製造したエミッタ
ーの全電流と時間との関係図であシ、この時の実験条件
は真空度５．ＯＸ １０−”’ｒｏｒｒ 、印加電圧１
４００ Ｖである。 ｌ？ｔｉｌ（６） 手続補正書 昭和６１年３月１７日 特許庁長官殿 Ｉｘ龜・− １事件の表示 昭和５９年特許願第２７５２２０号 ３ 補正をする者 事件との関係 特許出願人 自発補正
Claims (1)
- 炭化チタン単結晶エミッターを酸素ガス中で９００〜１
４００℃で熱処理して、該エミッターの表面をオキシカ
ーバイド化した後、超高真空下で１０＾７Ｖ／ｃｍ以上
の強電界を印加することを特徴とするチタンオキシカー
バイドフィールドエミッターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275220A JPS61190830A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | チタンオキシカーバイドエミッターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59275220A JPS61190830A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | チタンオキシカーバイドエミッターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61190830A true JPS61190830A (ja) | 1986-08-25 |
| JPH0421295B2 JPH0421295B2 (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=17552373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59275220A Granted JPS61190830A (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | チタンオキシカーバイドエミッターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61190830A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011065899A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Nuflare Technology Inc | 電子銃用のエミッタ製造方法 |
| US20110101238A1 (en) * | 2007-01-24 | 2011-05-05 | Fei Company | Cold Field Emitter |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP59275220A patent/JPS61190830A/ja active Granted
Cited By (3)
| 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 |
| JP2011065899A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Nuflare Technology Inc | 電子銃用のエミッタ製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0421295B2 (ja) | 1992-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |