NL8401866A - Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal. - Google Patents

Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal. Download PDF

Info

Publication number
NL8401866A
NL8401866A NL8401866A NL8401866A NL8401866A NL 8401866 A NL8401866 A NL 8401866A NL 8401866 A NL8401866 A NL 8401866A NL 8401866 A NL8401866 A NL 8401866A NL 8401866 A NL8401866 A NL 8401866A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
electron
cesium
semiconductor body
exit
layer
Prior art date
Application number
NL8401866A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Philips Nv
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Nv filed Critical Philips Nv
Priority to NL8401866A priority Critical patent/NL8401866A/nl
Priority to DE19853520635 priority patent/DE3520635A1/de
Priority to GB08514625A priority patent/GB2162681B/en
Priority to US06/743,221 priority patent/US4709185A/en
Priority to FR8508794A priority patent/FR2566174B1/fr
Priority to CA000483813A priority patent/CA1232086A/en
Priority to JP60126371A priority patent/JPS614132A/ja
Publication of NL8401866A publication Critical patent/NL8401866A/nl
Priority to US07/052,294 priority patent/US4722852A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/32Secondary-electron-emitting electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/13Solid thermionic cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/30Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/308Semiconductor cathodes, e.g. cathodes with PN junction layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00Details 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
    • H01J1/02Main electrodes
    • H01J1/34Photo-emissive cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2201/00Electrodes common to discharge tubes
    • H01J2201/34Photoemissive electrodes
    • H01J2201/342Cathodes
    • H01J2201/3421Composition of the emitting surface
    • H01J2201/3423Semiconductors, e.g. GaAs, NEA emitters

Landscapes

  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Description

., t ,ϊ * » PHN 11.059 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.
Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektro-nenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal.
De uitvinding betreft een inrichting bevattende een geëvacueerde of met een inert schutgas gevulde ruimte en een elektronenemitterend lichaam dat aan een elektronenemitterend oppervlak met een laag van elektronenuittreepotentiaal verlagend materiaal is bedekt of bedekt kan 5 worden via een ontledingsreactie van een geschikt materiaal of door verhitting van een mengsel waarbij het elektronenuittreepotentiaal verlagend materiaal kant.
Het elektronenemitterend lichaam kan een thermische kathode zijn in bijvoorbeeld een vacuümbuis maar ook een halfgeleiderkathode; in het 10 laatste geval zijn diverse soorten halfgeleiderkathodes mogelijk zoals NEA-kathodes, veldemitters en in het bijzonder gesperde junctiekathodes zoals beschreven in de Nederlandse Octrooiaanvrage No. 7905470 ten name van Aanvraagster (PHN 9532). Dergelijke vacuümbuizen zijn geschikt als opname- of weergeefbuizen maar kunnen ook toegepast warden in apparatuur 15 ten behoeve van Augerspectroscopie, elektronenmicroscopie en elektronenlithografie.
De betreffende inrichting kan ook voorzien zijn van een foto-kathode waarbij invallende straling aanleiding geeft tot een elektronen-stroon die de fotokathode verlaat. Dergelijke fotokathoden warden toege-20 past in fotocellen, opneembuizen, beeldcmvormers en fotomultiplicator-buizen. Een andere toepassing van een inrichting volgens de uitvinding betreft zogenaamde thermische omzetters (thermionic converters), waarbij warmtestraling wordt angezet in een elektronenstroom.
Onder een inert schutgas wordt in dit verband verstaan een gas 25 dat geen invloed heeft op het verloop van de ontledingsractie of op de reacties die bijvoorbeeld optreden bij verhitting van het mengsel. De hoeveelheid schutgas die in de ruimte aanwezig is kan hierbij onder invloed van de reactie waarbij het uittreepotentiaalverlagend materiaal vrijkomt nog enigszins veranderen, zoals hieronder nog zal blijken.
30 De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het aanbrengen van een dunne laag van uittreepotentiaalverlagend materiaal qp een elektronenemitterend oppervlak van een elektronenemitterend lichaam in een geëvacueerde ruimte of een met een inert schutgas gevulde ruimte 8401866 ?v i PHN 11.059 2 waarbij het uittreepotentiaalverlagend materiaal wordt verkregen door een ontledingsreactie of verhitting van een geschikt mengsel.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Nederlandse Octrooi-schrift No. 18.162. Hierbij wordt in een ontladingsbuis cesium neergesla-5 gen door een opgelost mengsel van cesiumchloride en bariumoxide te -verwarmen zodat het cesiumchloride door het vrijgekomen barium gereduceerd wordt tot metallisch cesium dat zich over het inwendige van de ontladingsbuis verspreidt. In een in genoemd Octrooischrift getoond uitvoeringsvoor-beeld wordt het te verwarmen mengsel aangebracht in een zijbuisje van de IQ vacuümbuis dat naderhand van deze buis wordt af gesmolten.
Weliswaar wordt in het genoemde Octrooischrift de mogelijkheid genoemd het mengsel op andere plaatsen in de ontladingsbuis dan in het zijbuisje aan te brengen indien men slechts in staat is op zulke plaatsen het mengsel zodanig te verwarmen dat kalium, cesium of rubidium gevormd 15 wordt maar in het Octrooischrift wordt op geen enkele wijze aangegeven hoe men dit zou kunnen bereiken..
In de praktijk, bestaat een mogelijke oplossing hierin dat bijvoorbeeld cesium verkregen wordt uit cesiumchromaat dat tezamen met een reductiemiddel (silicium of zircoon) qp een weerstandsband van tantaal 2Q in de vacuümruimte wordt verwarmd door een stroom door de genoemde weerstandsband te sturen hetgeen de gewenste verhitting veroorzaakt. In de praktijk treden hierbij echter een aantal problemen op.
Ten eerste treden problemen op als gevolg van het gebruik van tantaal als weerstandsmateriaal ten behoeve van verhitting. Om een voldoend 25 vermogen te verkrijgen voor de reductie van het cesiumchromaat (ca. 1 a 2 Watt) is het in de praktijk nodig dat door de weerstandsband elektrische stromen van enkele Ampèr es worden gevoerd. Bij een aantal toepassingen (bijv. ftugerspectroscopie, eléktronenmicroscopie en -lithografie), waar praktisch alle elementen onder hoge spanning bedreven worden, betekent 3Q dit vaak dat een extra transformator noodzakelijk is. De stroom moet bovendien via toevoerdraden en doorvoerpennen naar de weerstandsband gevoerd worden; gezien de hoge stromen bezitten deze doorvoerpennen een diameter van 0,5 a 1 mm. Het nadeel van dergelijke dikke doorvoerpennen in vacuümbuizen is algemeen bekend.
3S Een andere groep nadelen hangt samen met het gebruik van cesium chromaat en de daarop toegepaste reductiereactie. Deze reactie is moeilijk controleerbaar en kan soms zelfs aanleiding geven tot een explosie.
Bij deze reactie ontstaan bovendien een aanzienlijk aantal bijprodukten 84 0 1 8 6 6 ΕΗΝ 11.059 3 ί ΐ.
zoals waterdamp (Η^Ο), kooldioxyde (CO^) en cesiumoxyde (Cs20). De betrékkelijk hoge temperatuur waarbij de reactie plaatsvindt (ca. 725° C) geeft niet alleen aanleiding tot het besproken hoge vermogen dat nodig is cm de weerstandsband te verhitten maar heeft ook als resultaat een 5 ongunstige verhouding van de hoeveelheid zuiver cesium ten opzichte van bijvoorbeeld cesiumoxyde in het vrijkanende gasmengsel. De verhouding van de dampdruk van zuiver cesium ten opzichte van die van cesiumoxyde neemt namelijk snel af bij toenemende temperatuur. Een mogelijke oplossing van dit probleem bestaat hierin de restproducten via overdestillatie 10 door parpen te verwijderen en het vrijgekanen cesium te doen neerslaan op een koelvlak waarna het door voorzichtig opwarmen weer wordt verspreid. Deze oplossing bevat echter een aantal stappen (zoals koelen, bijvoorbeeld met een Peltier-element en weer opwarmen) die men in hoogvacuümtechnieken en hoogspanningstoepassingen liever vermijdt.
15 De uitvinding stelt zich ten doel een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij de genoemde problemen niet of slechts in geringe mate optreden.
Daarnaast stelt zij zich ten doel een werkwijze te verschaffen waarbij op gecontroleerde wijze een eléktronenemitterend oppervlak bedekt 2o kan worden met een laag elektronenuittreepotentiaal verlagend materiaal.
Een inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de inrichting tevens een halfgeleiderlichaam bevat dat zowel een reservoir voor het mengsel of het te ontleden materiaal als een verwarmingselement vormt.
25 Een werkwijze volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het mengsel of het te ontleden materiaal zich bevindt in of op een halfgeleiderlichaam dat zowel een reservoir voor het mengsel of het te ontleden materiaal vont* als een verwarmingselement om de reactie te bewerkstelligen waardoor het uittreepotentiaalverlagend materiaal vrijkomt 3q en neerslaat op het oppervlak van het elektxonenemitterend lichaam.
De uitvinding berust op het inzicht dat het gebruik van een halfgeleiderlichaam als verwarmingselement de mogelijkheid biedt om het gewenste vermogen bij betrekkelijk kleine stromen (ca. 50 milliftrrpère) te realiseren met in het halfgeleiderlichaam gerealiseerde elementen 35 zoals bijvoorbeeld diodes.
Boviendien kan het halfgeleiderlichaam in een zodanige vorm worden gerealiseerd, bijvoorbeeld met een verdieping, dat het als reservoir van het te ontleden materiaal of het mengsel kan dienen.
84 0 1 8 6 6 r '3 EHN 11.059 4
Een eerste voordeel van een inrichting volgens de uitvinding bestaat hierin dat door de geringere stroorndoorgang de halfgeleider inrichting aangesloten kan worden via aansluitgeleiders en elektrische doorvoeren in de buis die een kleinere diameter bezitten. Een tweede 5 voordeel bestaat hierin dat door deze geringere stroom de genoemde transformator kan vervallen.
Bij voorkeur wordt voor het te ontleden cesiumazide (Csn^) gekozen- Een werkwijze volgens de uitvinding heeft dan het voordeel dat praktisch alleen inert stikstof vrijkomt bij de ontledingsreactie.
IQ Bovendien vindt de betreffende ontledingsreactie bij een zo lage temperatuur (ca. 300° C) plaats, dat de dampdruk van eventueel gevormd cesiumoxyde (Cs^O) laag is ten opzichte van die van cesium, terwijl toch de gehele inrichting desgewenst uitgestookt kan worden bij een voldoend hoge temperatuur, echter zonder de ontledingsreactie pp gang 15 te brengen. Een ander voordeel is de goede controleerbaarheid van de reactie waardoor- afgifte van een gedoseerde hoeveelheid cesium mogelijk is.
Hoewel het gebruik van een ontledingsreactie van cesiumazide dus zeer goede resultaten oplevert wat betreft het leveren van cesium 20 en het aangroeien van monolagen cesium, in het bijzonder op halfgeleider-kathoden, kunnen zich toch problemen voordoen bij het gebruik van een halfgëleiderlichaam als reservoir, respectievelijk verwarmingselement.
De in de halfgeleidertechnologie voor externe aansluiten gebruikelijke metalen zoals aluminium en goud zijn namelijk niet goed bestand tegen 2S direct contact met cesiumazide respectievelijk cesium. Zo oefent het cesiumazide ten gevolge van een elektrochemische reactie een etsende werking uit op aluminium terwijl goud, indien het in contact kant met cesium, overgaat in een poreuze vorm.
Men zou dit kunnen voorkomen door voor de aansluitgeleiders 30 minder gebruikelijke metalen, zoals zilver of platina te kiezen. Een elegante oplossing bestaat hierin dat men de aansluitdraden althans gedeeltelijk omhult met een beschermend materiaal, dat niet door het azide of het cesium wordt aangetast, zoals bijvoorbeeld silicium-nitride of -oxynitride.
35 Een voorkeursuitvoering van een inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het halfgeleiderlichaam aan een oppervlak een verdieping bezit die het genoemde reservoir vormt. In het geval dat het halfgeleiderlichaam uit silicium bestaat en de ontledingsreactie van 8401866 EHN 11.059 5 ï cesiumazide vrordt gebruikt voor het verkrijgen van cesium zijn dan bijvoorbeeld de bodem en wanden van de verdieping bedekt met siliciumoxyde terwijl het oppervlak bedekt is met siliciumnitride.
De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand g van enige uitvoeringsvoorbeelden en de tekening waarin
Figuur 1 schematisch in dwarsdoorsnede een inrichting toont volgens de uitvinding terwijl
Figuur 2 schematisch in dwarsdoorsnede een halfgeleiderin-richting toont voor gebruik in een dergelijke inrichting en 10 Figuur 3 een variant toont van de halfgeleiderinrichting van
Figuur 2.
De Figuren zijn schematisch en niet op schaal getekend, waarbij ter wille van de duidelijkheid, in de dwarsdoorsneden in het bijzonder, de afmetingen in de dikterichting sterk zijn overdreven. Halfgeleider-15 zones van hetzelfde geleidingstype zijn in het algemeen in dezelfde richtng gearceerd; in de figuren zijn overeenkomstige delen in de regel met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven.
Figuur 1 toont een inrichting volgens de uitvinding, in dit geval een vacuümbuis 2 met een eindwand 3 waarop een halfgeleiderkathode 2o 4 is bevestigd. De halfgeleiderkathode 4 is van het type zoals beschreven in de Nederlandse Octrooiaanvrage Nr. 7905470 (PHN 9532) en bevat een p-type substraat 5, waarin n-type gebieden 6,7 zijn aangebracht alsmede een gebied 8 met een hoge acceptorconcentratie, dat bijvoorbeeld door middel van ionenirnplantatie is aangebracht. Hierdoor bevat de half-25 geleiderkathode 4 een pn-overgang 9 met een verlaagde doorslagspanning ter plaatse van de gebieden 6,8. Het n-type gebied 7 is hooggedoteerd ten behoeve van contact ering en is via een contactgat 12 in een het oppervlak 11 van de kathode bedekkende laag isolerend materiaal 10 van bijvoorbeeld siliciumoxyde verbonden met een aansluitgeleider 13. Cm een 3Q elektronenstrocm 14 ter plaatse van de opening 19 in het oxyde 10 te genereren wordt de pn-overgang 9 zodanig in de keerrichting voorgespannen dat daarin lawinevermenigvuldiging optreedt. Het n-type gebied 6 is voldoende dun gekozen dat een groot gedeelte van de gegenereerde elektronen het halfgeleiderlichaam kunnen verlaten. Ten behoeve van een extra 35 versnelling bevindt zich op het oxyde 10 rondom de opening 19, die afhankelijk van de toepassing bijvoorbeeld rond, rechthoekig of veelhoekig kan zijn, een versnellings-elektrode 15. De versnellingselektrode 15 kan via de aansluitgeleider 16 op de gewenste spanning worden gebracht, 8401866 v i PHN 11.059 6 zodat de elektronen die de elektronenstrocm 14 vormen een extra versnelling krijgen loodrecht op het oppervlak 11. Het p-substraat 5 wordt aan zijn onderzijde, eventueel via een extra hooggedoteerde p-zone gecontacteerd met behulp van de metallisatie 17, die op zijn beurt is voorzien 5 van aansluitgeleiders 18. De aansluitgeleiders 13,16,18 worden qp vacuüm-dichte wijze door de eindwand 3 van de vacuümbuis 2 gevoerd. Voor een meer gedetailleerde beschrijving van de halfgeleiderkathode 4 zij verwezen naar de meergenoemde Nederlandse Octrooiaanvrage No. 7905470.
De in het halfgeleiderlichaam gegenereerde elektronen verlaten 10 het oppervlak 11 ter plaatse van de opening 19 in de isolerende laag 10. Om de uittreepotentiaal te verlagen wordt het oppervlak 11 bedekt met een laag uittreepotentiaalverlagend materiaal, zoals cesium, dat bij voorkeur wordt aangebracht in de vorm van een uiterst dun laagje dat slechts êên atoom dik hoeft te zijn.
15 Tijdens het gebruik kan dit laagje cesium echter gedeeltelijk verloren gaan, bijvoorbeeld ten gevolge van de etsende werking van in de vacuümbuis 2 achtergebleven of tijdens het gebruik gevormde positieve ionen. Bij gloeikathoden kan een dergelijke laag uittreepotentiaalverlagend materiaal geleidelijk verloren gaan door verdamping.
2Q Om dit verloren gaan van cesium tijdens het gebruik te compense ren, maar ook om eventueel een initiële laag cesium aan te brengen bevat de inrichting 1 volgens de uitvinding tevens een halfgeleiderlichaam 20 dat fungeert als reservoir voor een hoeveelheid cesiumazide 21.
Bij verwarming ontleedt het cesiumazide in stikstof en cesium dat zich 25 afzet op het oppervlak 11. Het vrijkomende stikstof zal indien stikstof als schutgas wordt gebruikt de totale hoeveelheid stikstof nauwelijks beïnvloeden, terwijl ook in hoogvacuümtoepassingen dit vrijkomende stikstof, mede door zijn inert gedrag, een praktisch verwaarloosbare invloed heeft op de werking van de katode respectievelijk die van de gehele in-3Q richting.
Het halfgeleiderlichaam 20 bevat een p-type substraat 24 waarin door middel van bijvoorbeeld diffusie een n-type gebied 25 is aangebracht. Het halfgeleiderlichaam 20 bevat nu een pn-overgang 23 tussen het p-type substraat 24 en het n-type gebied 25 en kan derhalve als stookdiode funge-35 ren. Ten behoeve van contactering is het substraat 24 aan zijn onderzijde voorzien van een metallisatie 26 en êên of meer aansluitgeleiders 27, terwijl het n-type gebied 25 via contactgaten 28 in een op het oppervlak 32 aangebrachte laag 30 van isolerend materiaal (bijv. siliciumoxyde) is 8401866
V V
PHN 11.059 7 verbonden met aansluitgeleiders 29.
Verwarming vindt plaats door de diode, gevormd door de pn-over-gang 23 bij voorkeur in de sperrichting te bedrijven. Indien doorslag optreedt neemt de stroom door de diode, afhankelijk van de diodekarakter-5 istieken toe. tot bijvoorbeeld ca 50 mA bij ca. 20 Volt. Het daarbij ge-dissipeerde vermogen van ca. 1 Watt is voldoende cm het cesiumazide 21 althans gedeeltelijk te ontleden in cesium en stikstof.
In het onderhavige voorbeeld is het halfgeleiderlichaam 20 niet tegen de buiswand 3 gemonteerd, zodat geen warmtegeleiding via deze 10 wand mogelijk is en dus praktisch al het gedissipeerde vermogen gebruikt wordt voor de verwarming respectievelijk de ontleding van het azide. De noodzakelijke stroom (ca. 50 mA) is aanzienlijk kleiner dan wanneer weerstandsband als verwarmingselement wordt gebruikt zodat de doorvoeren van de aansluitgeleiders 27,29 een aanzienlijk (20-40 maal) i5 kleinere doorsnede bezitten.
Het halfgeleiderlichaam 20 kan zich desgewenst bevinden in een Figuur 1 schematisch aangegeven omhulling 35 die voorzien is van een of meer openingen 36 voor het vrijkomende cesium. CRi dit cesium, als het de omhulling 35 verlaat een voorkeursrichting te geven is in dit voor-2q beeld een pijpje 37 in de opening 36 aangebracht. Het cesium slaat nu niet of nauwelijks neer op ongewenste plaatsen, terwijl bovendien door een langere verblijfsduur in de omhulling 35 van het cesium het azide 21 minder snel verbruikt wordt. Daarnaast blijven mogelijke bij de ontledingsreactie vrijkomende stoffen nu grotendeels in de omhulling 2g 35 achter.
Voor de aansluitgeleiders 29 wordt bijvoorbeeld aluminium gekozen, of goud. Het cesiumazide 21 dat zich op de laag 30 bevindt zal ten gevolge van dissipatie in het halfgeleiderlichaam 20 smelten waarbij, indien voor de laag 30 siliciumoxyde gekozen wordt, het gesmolten azide zich gemakkelijk over deze laag 30 verspreidt. Het gesmdten azide komt
OU
daarbij ter plaatse van de contactgaten 28 in aanraking met de aansluitgeleiders 29. In het geval dat de aansluitgeleiders uit aluminium bestaan worden deze door elektro-chemisch etsen door het gesmolten azide aangetast. Goud wordt onder invloed van cesium poreus, zodat de aansluitge-3g leiders 29 snel onbruikbaar worden. In de inrichting van Figuur 1 wordt dit voorkomen doordat een beschermende laag 31 van beschermend materiaal over althans een deel van de aansluitgeleiders is aangebracht. In het onderhavige voorbeeld is dit siliciumnitride waarop het cesiumazide boven- 8401866 !r 1 PHN 11.059 8 dien niet of zeer moeilijk hecht. Een andere oplossing bestaat hierin dat men metalen kiest die ongevoelig zijn voor de aantasting door azide of cesium zoals bijvoorbeeld zilver of platina.
Figuur 2 toont in dwarsdoorsnede een andere uitvoering van g het halfgeüeiderlichaam 20, dat na ten behoeve van het azide 21 voorzien is van een verdieping. De bodem en de wanden van de verdieping zijn bedekt met een siliciumoxydelaag 30 waarover na verwarming het gesmolten azide gemakkelijk vloeit, terwijl het overige oppervlak 32 bedekt is met nitride 34 waarop gesmolten azide moeilijk hecht, zodat dit azide 10 praktisch geheel in de verdieping 33 achterblijft, welke verdieping kan worden verkregen door middel, van een etsbehandeling met het nitride 34 als masker. De aansluitgeleiders 29 kunnen al dan niet voorzien zijn van een beschermende laag. Voor het overige hebben de verwijzingscijfers in Figuur 2 dezelfde betékenis als in Figuur 1.
15 Figuur 3 tenslotte toont een variant waarbij de aansluitgeleiders 29 en 27 het hoofdoppervlak 32 contacteren hetgeen van voordeel kan zijn indien een dergelijke halfgeleiderinrichting in een inrichting met koude kathoden wordt gemonteerd op de wijze zoals beschreven in de Nederlandse Octrooiaanvrage Nr. 8200875 (PHN 10.286) van Aanvraagster.
2Q Uiteraard is de uitvinding niet beperkt tot de hierboven getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Zo kan in het voorbeeld van Figuur 1 de halfge-leiderkathode 4 vervangen worden door een gloeidraadkathode terwijl het halfgeleiderlichaam 20 ook met andere elektronenemitterende lichamen zoals bijvoorbeeld fotokathoden of -multiplicatoren in een vacuümruimte 25 2 ondergebracht kan worden. De geleidingstypen van de halfgeleiderge- bieden in het halfgeleiderlichaam 20 kunnen (gelijktijdig) worden omgekeerd. Ook kunnen meerdere dioden in serie (of parallel) in één halfgeleiderlichaam zo worden gerealiseerd. Het halfgeleiderlichaam 20 kan ook als verwarmingselement fungeren voor andere te ontleden producten, waar-bij cesium vrijkomt. zoals de genoemde chromaten of voor een mengsel waaruit bij verwarming een elektronenuittreepotentiaal verlagen materiaal vrijkomt zoals het in het Nederlands Octrooischrift No. 18162 genoemde mengsel van kalium-, cesium- of rubidiumzouten en azide. De afgifte van de hoeveelheid cesium kan bovendien gedoseerd plaatsvinden.
35 8401866

Claims (11)

1. Inrichting bevattende een geëvacueerde of een met een inert schutgas gevulde ruimte en een elektronenemitterend lichaam dat aan een elektronenemitterend oppervlak met een laag van elektronenuittree-potentiaal verlagend materiaal bedekt is of bedekt kan worden via een 5 ontledingsreactie van een geschikt materiaal of door verhitting van een geschikt mengsel waarbij het elektronenuittreepotentiaal verlagend materiaal vrijkomt met het kenmerk dat de inrichting tevens een half-geleiderlichaam bevat dat zowel een reservoir voor het mengsel of het te ontleden materiaal als een verwarmingselement vormt.
2. Inrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk dat het half geleiderlichaam een pn-overgang bevat.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat het halfgeleiderlichaam aan een oppervlak een verdieping bevat voor het mengsel of het te ontleden materiaal.
4. Inrichting volgens één der vorige conclusies met het kenmerk dat het uittreepotentiaalverlagend materiaal cesium is dat vrijkomt bij de ontleding van cesiumazide.
5. Inrichting volgens conclusie 4 met het kenmerk dat tenminste de toevoerdraden van het halfgeleiderlichaam bedekt zijn met een tegen 20 de invloed van cesium of cesiumazide beschermende laag.
6. Inrichting volgens conclusie 5 met het kenmerk dat de beschermende laag siliciumnitride of siliciumoxynitride bevat.
7. Inrichting volgens één der vorige conclusies met het kenmerk dat het halfgeleiderlichaam zich bevindt binnen een praktisch gesloten 25 ruimte met tenminste een afvoeropening voor het uittreepotentiaal verlagend materiaal.
8. Werkwijze voor het aanbrengen van een dunne laag uittreepotentiaal verlagend materiaal op een elektronenemitterend oppervlak van een elektronenemitterend lichaam in een geëvacueerde of met een in- 30 ert schutgas gevulde ruimte waarbij het uittreepotentiaalverlagend materiaal wordt verkregen door verhitting van een geschikt mengsel of door een ontledingsreactie met het kenmerk dat het mengsel of het te ontleden materiaal zich bevindt in of op een halfgeleiderlichaam dat zowel een reservoir voor het mengsel of het te ontleden materiaal vormt 35 als een verwarmingselement cm de reactie te bewerkstelligen waardoor het uittreepotentiaal verlagend materiaal vrijkomt en neerslaag op het oppervlak van het elektronenemitterend lichaam.
9. Werkwijze volgens conclusie 8 met het kenmerk dat het uittree- 8401866 PHN 11.059 10 st ‘i * \ potentiaal verlagend materiaal cesium is dat verkregen wordt door de ontleding van cesiumazide.
10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9 met het kenmerk dat een monolaag van het uittreepotentiaal verlagend materiaal wordt aangebracht. 0
11. Werkwijze volgens één der conclusies 8 t/m 10 met het kenmerk dat de intensiteit van de door het oppervlak geëmitteerde elektronenbundel geregeld wordt door afhankelijk van de intensiteit van deze bundel de warmtetoevoer door het halfgeleiderlichaam te veranderen. 15 * 20 25 30 35 8401866
NL8401866A 1984-06-08 1984-06-13 Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal. NL8401866A (nl)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8401866A NL8401866A (nl) 1984-06-13 1984-06-13 Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal.
DE19853520635 DE3520635A1 (de) 1984-06-13 1985-06-08 Anordnung zur elektronenemission mit einem elektronenemittierenden koerper mit einer schicht aus austrittspotentialverringerndem material und verfahren zum anbringen einer derartigen schicht aus austrittspotentialverringerndem material
GB08514625A GB2162681B (en) 1984-06-08 1985-06-10 Devices involving electron emission and methods of forming a layer of material reducing the electron work function
US06/743,221 US4709185A (en) 1984-06-13 1985-06-10 Device for electron emission including device for providing work function-reducing layer and method of applying such a layer
FR8508794A FR2566174B1 (fr) 1984-06-13 1985-06-11 Dispositif pour l'emission d'electrons muni d'un corps emetteur d'electrons comportant une couche en un materiau reducteur du potentiel de sortie et procede permettant d'appliquer une telle couche en un materiau reducteur du potentiel de sortie
CA000483813A CA1232086A (en) 1984-06-13 1985-06-12 Device for electron emission provided with an electron-emitting body having a layer of a material reducing the work function and method of applying such a layer of a material reducing the work function
JP60126371A JPS614132A (ja) 1984-06-13 1985-06-12 電子放出装置および電子放出表面に電子仕事関数低減材料層を形成する方法
US07/052,294 US4722852A (en) 1984-06-13 1987-05-21 Device for electron emission including device for providing work function reducing layer and method of applying such a layer

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8401866A NL8401866A (nl) 1984-06-13 1984-06-13 Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal.
NL8401866 1984-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8401866A true NL8401866A (nl) 1986-01-02

Family

ID=19844072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8401866A NL8401866A (nl) 1984-06-08 1984-06-13 Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal.

Country Status (6)

Country Link
US (2) US4709185A (nl)
JP (1) JPS614132A (nl)
CA (1) CA1232086A (nl)
DE (1) DE3520635A1 (nl)
FR (1) FR2566174B1 (nl)
NL (1) NL8401866A (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8501806A (nl) * 1985-06-24 1987-01-16 Philips Nv Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een reservoir met elektronenuittreepotentiaalverlagend materiaal.
US4761548A (en) * 1986-12-18 1988-08-02 Northrop Corporation Optically triggered high voltage switch with cesium vapor
US5234721A (en) * 1989-05-26 1993-08-10 Rostoker, Inc. Method for forming carbide coating on various metals and their alloys
US5089292A (en) * 1990-07-20 1992-02-18 Coloray Display Corporation Field emission cathode array coated with electron work function reducing material, and method
JP2946189B2 (ja) 1994-10-17 1999-09-06 キヤノン株式会社 電子源及び画像形成装置、並びにこれらの活性化方法
US20040119172A1 (en) * 2002-12-18 2004-06-24 Downey Susan H. Packaged IC using insulated wire
CN101297452A (zh) 2005-09-14 2008-10-29 力特保险丝有限公司 充气式电涌放电器、激活化合物、点火条及相应方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124936A (en) * 1964-03-17 melehy
NL18162C (nl) * 1925-12-12
NL184589C (nl) * 1979-07-13 1989-09-01 Philips Nv Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel en werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
NL8200875A (nl) * 1982-03-04 1983-10-03 Philips Nv Inrichting voor het opnemen of weergeven van beelden en halfgeleiderinrichting voor toepassing in een dergelijke inrichting.

Also Published As

Publication number Publication date
FR2566174B1 (fr) 1989-09-22
US4722852A (en) 1988-02-02
DE3520635A1 (de) 1985-12-19
CA1232086A (en) 1988-01-26
JPS614132A (ja) 1986-01-10
FR2566174A1 (fr) 1985-12-20
US4709185A (en) 1987-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0706196B1 (en) An electron emission cathode; an electron emission device, a flat display, a thermoelectric cooling device incorporating the same; and a method for producing the electron emission cathode
US5640020A (en) Ion generation device, ion irradiation device, and method of manufacturing a semiconductor device
KR19980032959A (ko) 전자관
NL8400297A (nl) Halfgeleiderinrichting voor het opwekken van een elektronenbundel.
JP2000048747A (ja) X線管
KR19990036606A (ko) 전계 방사형 전자원 및 그 제조 방법 및 그 용도
US3267308A (en) Thermionic energy converter
EP0249254A1 (en) Semiconductor device for generating an electron current
US4639638A (en) Photomultiplier dynode coating materials and process
NL8401866A (nl) Inrichting ten behoeve van elektronenemissie voorzien van een elektronenemittend lichaam met een laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal en werkwijze voor het aanbrengen van een dergelijke laag van uittreepotentiaal verlagend materiaal.
US3184636A (en) Cold cathode
US5952772A (en) Diamond electron emitter
NL8204240A (nl) Halfgeleiderinrichting voor het emitteren van elektronen en inrichting voorzien van een dergelijke halfgeleiderinrichting.
US5031200A (en) Cathode for an X-ray tube and a tube including such a cathode
JPH11329213A (ja) 電界放射型電子源およびその製造方法および平面発光装置およびディスプレイ装置および固体真空デバイス
CN114026668B (zh) 光电阴极、电子管和光电阴极的制造方法
US7657003B2 (en) X-ray tube with enhanced small spot cathode and methods for manufacture thereof
EP0907960A2 (de) Kalte elektrode für gasentladungen
US4736135A (en) Electron emission device provided with a reservoir containing material reducing the electron work function
GB2162681A (en) Electron emission devices and forming work function reducing layers thereon
US4370585A (en) Evaporator support assembly for a photomultiplier tube
JPH08321256A (ja) 電子放出陰極、それを用いた電子放出素子、フラットディスプレイ、及び熱電冷却装置、ならびに電子放出陰極の製造方法
EP0241956A1 (en) Semiconductor device for generating an electron current
US1684263A (en) Hot-cathode device
DE2228536A1 (de) Hohlkathoderrohre

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed