RU96109506A

RU96109506A - Автоэмиссионный триод, устройство на его основе, и способ их изготовления

Info

Publication number: RU96109506A
Application number: RU96109506/09A
Authority: RU
Inventors: Е.И. Гиваргизов; Н.Н. Чубун; А.Н. Степанова; В.В. Жирнов
Original assignee: Е.И. Гиваргизов; Н.Н. Чубун; А.Н. Степанова; В.В. Жирнов
Filing date: 1996-05-08
Publication date: 1998-08-10

Claims

1. Автоэмиссионный триод, содержащий острийные эмиттеры и управляющий электрод, выполненные на монокристаллической кремниевой подложке, а также анод, причем острийные эмиттеры и управляющий электрод, а также острийные эмиттеры и анод, отделены друг от друга изолирующими спейсерами, отличающийся тем, что острийные эмиттеры выполнены из нитевидных кристаллов кремния, выращенных эпитаксиально на монокристаллической кремниевой подложке кремния, управляющий электрод выполнен в виде отдельной детали, опирающейся на спейсеры, при этом спейсеры, по крайней мере между эмиттерами и управляющим электродом, выполнены как единое монокристальное целое с подложкой и покрыты изолирующим слоем, эмиттеры и спейсеры различаются по высоте и поперечному сечению, причем эмиттеры имеют минимальные высоту и сечение, а спейсеры, разделяющие эмиттеры и анод, имеют максимальные высоту и сечение.

2. Автоэмиссионный триод по п.1, в котором управляющий электрод выполнен в виде перфорированной диэлектрической пластины, отверстия в которой затянуты проводящей сеткой.

3. Автоэмиссионный триод по п.2, отличающийся тем, что управляющий электрод опирается на спейсеры диэлектрической пластиной.

4. Автоэмиссионный триод по п.2, отличающийся тем, что управляющий электрод опирается на спейсеры проводящей сеткой.

5. Автоэмиссионный триод по пп.1 - 4, отличающийся тем, что спейсеры имеют форму конических, цилиндрических, призматических, усеченно-конических или усеченно-пирамидальных столбиков.

6. Автоэмиссионный триод по пп.1 - 5, в котором спейсеры размещены между острийными эмиттерами или группами эмиттеров.

7. Автоэмиссионный триод по пп.1 - 6, отличающийся тем, что в случае многострийного триода острийные элементы выполняют функцию балластного сопротивления.

8. Автоэмиссионный триод по пп. 1 - 7, отличающийся тем, что вершины острийных эмиттеров имеют покрытие из материала, увеличивающего эмиссию электронов.

9. Автоэмиссионный триод по п.8, отличающийся тем, что вершины острийных эмиттеров имеют покрытие из алмаза или алмазоподобного материала.

10. Устройство для оптического отображения информации, содержащее матричный автоэмиссионный катод из острийных эмиттеров, расположенных на монокристаллической подложке кремния, анод и управляющий электрод, расположенный между катодом и анодом, отличающееся тем, что проводящая сетка управляющего электрода секционирована в электрически изолированные шины, анод выполнен из прозрачного материала и покрыт слоем прозрачного проводника и люминофора, причем анод и/или катод секционированы в электрически изолированные проводящие шины, перпендикулярные шинам управляющего электрода.

11. Автоэмиссионный триод по пп.1, 2, 5 - 10, в котором эмиттеры, одиночные или групповые, расположены вдоль катодных шин.

12. Автоэмиссионный триод по пп.1 - 11, в котором напротив эмиттеров располагаются отверстия управляющего электрода.

13. Способ изготовления автоэмиссионного триода по пп.1 - 12, включающий операции создания острийных эмиттеров, спейсеров, управляющего электрода и анода, отличающийся тем, что острийные эмиттеры и спейсеры создают выращиванием нитевидных кристаллов из паровой фазы по механизму пар-жидкость-кристалл с последующим их заострением, управляющий электрод создают напылением на алюминиевую фольгу вольфрама или молибдена, секционирование и перфорирование этого электрода проводят посредством операций фотолитографии и плазмохимического травления, а затем проводят сквозное анодное окисление алюминия.

14. Способ по п.13, в котором вначале создают спейсеры, а затем острийные эмиттеры.

15. Способ по п.13, в котором при создании острийных эмиттеров, спейсеров, отделяющих острийные эмиттеры от управляющего электрода, и спейсеров, отделяющих катод от анода, для выращивания нитевидных кристаллов используются разные металлы-катализаторы.

16. Способ по пп.13 - 15, в котором при создании острийных эмиттеров используется золото, при создании спейсеров, отделяющих эмиттеры от управляющего электрода, используется платина, а при создании спейсеров, отделяющих катод от анода, используется никель.

17. Способ по п.14, в котором при создании острийных эмиттеров используется проекционная литография.

18. Способ по пп.13 - 15, в котором после выращивания нитевидных кристаллов проводят операцию по их заострению путем химического травления, причем одновременно удаляются затвердевшие глобулы сплава кремния с веществом катализатора, образовавшиеся на вершинах нитевидных кристаллов в результате кристаллизации.