201142892 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於一種藉由熱電場釋出來釋出電子之電 子源、電子源之製造方法及電子釋出方法。 【先前技術】 電子搶等所使用之電子源係藉由電場釋出來釋出 電子之元件。電場釋出為一種當對物質施加強電場時， Ο 則5亥物質會因通道效應（tunnel effect)而釋出電子之現 ，三一般來說，若發射器前端部的溫度愈高，則會形成 愈^易發生因電場所造成的電子釋出之狀態。但亦會容 易2發射盗產生有熱電子。又，熱電場釋出為一種在將 物貝加熱至幾乎不會產生熱電子程度的溫度之狀態下 施加強電場時，則該物質會釋出電子之現象。 當電子釋出面的工作函數(w〇rk functi〇n)愈低則電 子释出愈容易發生。因而已被提出有一種能夠使發射器 Q 勺一作函數降低之電子源。例如；已知有一種電子源， 2=由在軸方位為<100>方位的鎢單結晶發射器設置鉻 所構成的被覆層（以下稱為Zr〇被覆層），來使鎢單 、'口日日之{100}面的工作函數從4 5eV降低至約2 86¥(例 如參照專利文獻1)。 又’為了易於釋出電子，係將發射器加熱至1800K 左右再^以使用。然而，發射器表面的ZrO被覆層會因 …、而条發並消耗。為了補充所消耗之Zr〇，已被提出 3 201142892 有—種於發射器配置銼與氡的供應源，並藉由從供應源 來將锆及氧擴散以供應至發射器表面之方案（例如參照 專利文獻2)。 專利文獻1:曰本特開平2-10〇249號公報 專利文獻2 :曰本特開平6-76731號公報 如上所述’ ZrO被覆層能夠使鎢單結晶之（1〇〇)面的 工作函數降低至2.8eV。然而，為了更有效率地藉由電 場釋出來釋出電子，必須使發射器的工作函數更加降 低。 又，由於習知的電子源必須將發射器加熱至18〇〇κ 左右的高溫，便被期望有一種能夠在更低溫下動作之電 子源。 又，專利文獻2所記載之電子源中，用以使所消耗 =ZrO被覆層再生之Zr與〇的供應係與鎢單結晶發射 器的表面擴散具有關聯性，而有其界限。因此，依使用 條件，便會有因Zr與〇的供應不足而使得Zr〇被覆層 無法再生之虞。 本發明係提供一種可更有效率及/或更穩定地釋出 電子之電子源。 又’本發明係提供-種可將被覆相構成物質充分 地從擴散源供應至發射器之電子源。 又，本發明係提供-種具備工作函數更小的發射器 之電子源。 又’本發明係提供-種可以更低溫來做熱電場釋出 201142892 之電子源。 【發明内容】 為達成上述目的，本發明第〗觀點之電子源具備： 於刖力而部具有露出{100}結晶面的電子釋出面之鑛 或鉬所構成的<100>方位單結晶棒； 金屬氧化物層，係覆蓋該{100丨結晶面；
擴散源，係將該金屬氧化物層的原料物質擴散； =及通道部，係形成於該<100>方位單結晶棒，旅從 ，擴散源連通該前端部或該前端部的附近，而成為來自 為擴散源之原料物質的擴散通道。 該通道部例如係具備與該<100>方位單結晶棒的側 =相接配置之棒狀構件；該擴散源亦配置於該棒狀構 妝播ϋ稍例如係具備#數個棒狀構件，該複數個棒 冓件:彼此相接配置於該<100>方位單結晶棒的侧 隙π而;=1()()>方位單結晶棒共同形成貫穿孔狀的間 1永π，該擴散源亦配置於該棒狀構件。 形成==:::此相捿之2個該棒狀構件所 邹配置於該棒狀構件侧面與該通道 之貫如係由貫穿於該•方位單結晶棒中 5 201142892 側面係由形成於該·〉方位單結晶棒的 嫣或素例如係不會固溶於 並藉由覆雲該<100>七 早結晶棒令之金屬元素， 鵃或_工^函數^結晶棒的<100}結晶面來使 物的任一者。 $氧化鋇與氧化銳的複合氧化
本發明第2觀1¾ # | $、E 步驟： 之電子源之製造方法包含有以下 準備鎢或翻的<1〇〇>方位 準備鶴或_棒崎件之;;Γ·棒之步驟； 使該棒狀構件與該<100>方 此相接地予以保持之步驟； 早、、'°阳棒為平行且彼 將該< 10 0 >方位單結晶棒盥嗲 及該棒狀構件彼此相接之區域的至a件相接之區域 來加以接合之步驟· 夕°卩分以鶴或钥 將該<100>方位單結 驟； 心部形成為針狀之步 將含有金屬氧化物的擴散 側面之步驟，·及 ’原保持於該棒狀構件的 於該<100>方位單結晶棒的嗲_ {_結晶面的電子释出面之步驟^而部形成露出有 201142892 位一步地包含有以下步驟：形成由該·>方 穿孔狀的_部之步驟。 料所圍繞之貝 々泰ϋΓ步地包含有町步驟：形成由彼此相接的 忒棒狀構件所形成之溝狀間隙部之步騍。 步驟本發明第3觀點之電子源之製造方法包含有以下 Ο ο 準備具傷電子釋出面的導電性棒 之步ί由加工該導電性棒來擴大可讓物質擴散的表面 力數的被覆層來將該電子釋出面 將含有該被膜層的構成物暂 電性棒上之步驟。 、3政源保持於該導 本發明第4觀點之電子媒 的前端部配置在穿設神卩 ）鱗上述電子源 表面之孔洞； 电極（SuPPression electrode)上 = 域简端部； _，以使電子從該前端部^壓來對該前端部施加電 再者’本發明第5觀點 炎驟： 之廷子釋出方法包含有以下 對具備電子釋出面的導 礙物質擴散的表面之步驟；t性棒進行加功擴大可 7 201142892 以用以降低工作函數之被覆層來將該電子釋出面 加以被覆之步驟；及 加熱該電子釋出面，並施加電壓來使電場產生，以 一邊釋出電子一邊使該被覆層的構成物質在該擴大後 的表面上擴散而供應至該電子釋出面之步驟。 依據本發明則可提供一種能夠更有效率及/或更穩 定地釋出電子之電子源。 【實施方式】 以下，針對本發明實施形態之電子源與其製造方 法，參照圖式來加以說明。 (第1實施形態） 本發明第1實施形態之電子源10為一種藉由熱電 場釋出來釋出電子之電子源。如圖1所示，電子源10 係由發射器11、擴散源12、燈絲13、導電端子14a、 14b與絕緣碍子15所構成。 如圖2、圖3所示，發射器11係由針狀單結晶鎢棒 11a與輔助棒lib、11c所構成。 針狀單結晶鎢棒11 a係由具有前端變細的針狀前端 部16之<100>方位鎢單結晶的圓棒所構成。前端部16 的前端面16a係由{100}結晶面所構成，而成為釋出電 子之電子釋出面。 包含前端面16a之前端部16如圖2(c)所示，係被 氧化錯所形成之被覆層19覆蓋。 201142892 方位仙與…分別由不具針狀前端部之<_> 方位鎢早結晶的圓棒所構成。 =狀單結晶I烏棒lla及辅助棒 為相等（〇.125mm)。 的直L互 节等2單結晶鶴棒心與2根輔助棒仙與llc係以 ίίΓ 正三㈣_點之型態，而在互相平行 相互地彳目連接之狀態下所配置且 ❹ ❹ 3(b)所示，針狀單結晶鶴棒m與2根輔助 + llc構成了以3個接點（線）111、112、113為 頂。P之略王正二角形狀的内孔114。又，藉由針狀單 =鎢棒Ua與辅助棒llb，而在該等的外表面形成 有溝槽116。又，藉由針狀單結晶鶴棒na與辅助棒 Uc ’而在該等的外表面形成有溝槽ιΐ5。再者，藉由 補助棒Jib與llc’而在該等的外表面形成有溝槽…。 如圖1〜圖3所示，針狀單結晶鶴棒lla與輔助棒 nb、lie側面係配置有擴散源12(粉末的Zr〇)。 如圖2所示，針狀單結晶鎢棒lla係藉由焊接等而 固疋於鎢等所構成之燈絲13的接合點17。針狀單結晶 鎢棒lla的前端面16a，與針狀單結晶鎢棒1U與燈絲 13之接合點π的距離為例如1 2mm。 燈絲13的兩端係連接於一對導電端子14&與14b， 且導電端子14a與14b係固定於絕緣碍子15。 電子源10如圖4(a)所示，係配置於抑制電極 9 201142892 (—pressor electrode)181 内，而構成電子搶 i8。抑 極181的上表面中央處穿設有孔洞182，發射器 前 端部16係配置於孔洞182内。 〇剛 以下針對電子源10及電子搶18的動作加以說明。 使用時，如圖4(b)所例示般，係於電子搶 面配置有標靶(target)401e ㈣18的前 人、雨^導電端子14&與⑷之間施加電壓，則燈絲13 冒通电亚被加熱。伴隨著燈絲丨 晶鎢棒11a亦會被加熱。 ”、、貝J針狀平結 子糴:針狀早結晶鱗❿達到測〜19默左右的電 Γ4ΓΓ溫度時，如圖4(b)所例示般，於導電端子14a 力言’、=乾4〇1(或未圖示之陽極)之間從直流電源Er 二則針狀單結晶鎢棒Ua的前端“ :子釋出® l6a附近的 電子釋出溫度，及刹7八 ㈣使，皿度達到 16a的工作r〇被覆層19來使電子釋出面 作^數「牛低至2.8eV，則電子舍從带；裡山 16a朝向標靶4〇1釋 則电子會攸电子釋出面 無直接關聯性。 。辅助棒11卜Ik與電子釋出並 出之施加_ ’來使所釋 ® ^ , 王王％子束。 因加熱而蒸鶴棒1U表面之ΖΓ〇被覆層19會 棒11a所裝設之 ^而’鍅與氧會從針狀單結晶鎮 端部16。 '原12擴散，而將錯與氧供應至前 201142892 块11^者，伴隨著針狀單結晶鑛棒lla的加熱，則辅助 \ 、llc亦會被加熱。藉此，锆與氧亦會從辅助棒 =所裝設之擴散源12擴散，而將錯與氧供= 如(部16。此時，晋咖7丨 才貝牙孔114的内表面及辅助棒Ub、 的:面擴散來供應^與氧之通道 祕"6之能力與習知的結構相比會非常 ❹ Ο f ’可將充分量的結與氧供應至前端部16 ’來使因力 熱=耗之zr0被覆層19穩定地再生。藉此來=力口 且連鉍地藉由熱電場釋出來釋出電子。 〜 以下，針對電子源1〇之製造方法加以說明。 備Γ时㈣科晶祕，並«_，而形 成<10°>方位的單結晶鶴棒lla〜…。於此階段中 <10t方位的單結晶鱗以尚未形成有前端部16。 單:_棒llb與…固著於·方位的. 早“曰鎢棒lla。可為任意的固著方法，例如，可利用 以下方法來有效率地形成。 J利用 鎢榛7ι5(Τ=之型框121係於中央部具有可供單結晶 鶴棒lla〜liC插入之開口咖。如圖5(b)所示，利用2 個型框121來保持單結晶鎢棒lla〜Uc。 接著’以鎢來將單結晶_山與辅助棒仙輿以 =相=區域加以接合。具體來說，係將鎢的原料氣 ，附在早結晶鎢棒lla〜lle彼此相接之區域。然後， 亥區域照射離子束，來使鱗膜堆積而相互接合。 201142892 f —方面u帶狀鶴以形成v字狀燈絲i3。 的棒1Ia_^字狀燈絲 將燈㈣的兩端裝設在導電端子14a、咐後，使 導電端子14a、14b固定在絕緣碍子15。 之後’利用氫氧化納水溶液來將單結晶嫣棒 此階段中為圓棒）的前端部電解研磨來形成針狀前端部 16 ’而形成針狀單結晶鶴棒lla。 將Zr〇所構成的擴散源12配置於辅助棒llb、lie 的，面。具體來說，係將ZrIi2(氫化錯)的液滴形成為針。 狀單結晶鎢棒lla與辅助棒llb、lle。接著，將電子源 10導入真空裝置中並加熱。藉由上述加熱來將氫化錯 分解為錯與氫’以使鍅擴散。 接下來’在氧雾圍為4x10 6Torr左右之減壓環境 下，將鍅加熱至1800K並氧化，而形成Zr〇被覆層b二 然後’形成擴散源12。 °
接下來，於針狀單結晶鎢棒lla之前端部16的前 端形成露出有{100}結晶面的電子釋出面i6a。具體S 說，係將電子源10導入至真空裝置中，並在1χ1〇_9τ〇π 的真空環境下加熱針狀單結晶鎢棒lla。再更進—步 地，對針狀單結晶鎢棒lla的前端部16施加強電場， 並維持該狀態。如此便會在前端部露出有{1〇〇丨於曰 面。此{100}結晶面會因Zr0被覆膜而使得僅有該部分 的工作函數為約2.8eV，由於鎢的工作函數係較4 5eV 12 201142892 要低’故會成為電子釋出面16a。 、表依ΐ述方法製造本發明第1實施形態之電子源10 、^射器11。本實施形態令’係將輔助棒n b與11 c 妾a在針狀單結晶鎢棒lla，如此則可使該等的表面成 為將Zr〇臈的原料(锆與氧)從擴散源12供應至前端部 之通道因此’本實施形態相較於習知的結構（亦即 僅在針狀單結晶鎮棒Ha固著有擴散源π，而僅有其表 面，有通道功能之結構），能使擴散源12的量較多，且 通=亦較寬廣4即，能使供往前端部16 _散量(供 應量）較習知的結構要更多。如此，便能獲得-種能夠 使因加熱而消失之Zr〇膜穩定地再生，且長時間地藉由 熱電場釋出來穩定地釋出電子之電子源10。 (變形例） 乂下針對本發明之變形例加以說明。亦可以圖 (a)所示之型框丨21來作為圖6(a)、（b)所示之型框13卜 ,型框131為單結晶矽製，且如圖6(a)所示般於上表 面形成有凹部131a。凹部131a係藉由_氫氧化鉀等 驗f液體來進行異向性_等所形成。如圖6(b)所示， 凹。卩131a的剖面係以侧壁面13比相較於底面呈约55〇 傾斜之型恶而形成為梯形。又，辅助棒丨比與He係在 相接之狀態下而形成為並職置的長寬深。 在製造發射器11時，係將辅助棒lib與11c載置 於型框131的凹部I3ia。使辅助棒nb與Uc為平行且 彼此相接般地進行對位，並於錄態下，以鎢來將辅助 13 201142892 棒lib與lie加以接合。 接著，將單結晶鎢棒Ua f ’ ：為彼此相接且平行般地進行對位。接V:與lic 來將單結晶鎢棒11a與輔助棒 μ，以鎢 坪、lie加以接人 如此則可形成變形例的發射器u。 ,、藉由上述方法亦能約將單結晶鎢棒(此 形成有雨端部16)lla與辅助棒⑽、i =未 位，並加以接合。 間早地進行對 上述說明中的輔助棒llb、Uc亦可為 以上。舉一其他例子， 7⑻中例示了將6二= =〜llg配置於針狀單結晶鶴棒m的周圍之範例= 時’如圖7(b)所示，藉由使用具備6角形開口⑷ 型框⑷，便能輕易地將針狀單結晶鶴棒與輔 對位並加以結合。 針狀單結晶鎢棒11a的直徑與辅助棒Ub、 的直徑可彼此相異。 〜 上述實施形態中’若辅助棒為糾附加之來自擴散 源12之ZKD的擴散通道的話’則其剖面形狀亦可如圖 8所例示般地為多角形或橢圓的辅助棒llh〜Uj。 上述實施形態中係使針狀單結晶鎢棒Ua之前端部 16的根部位置與輔助棒11b...之前端部的位置接近— 致。亦即圖9中，前端部16的根部與辅助棒nb前端 部的距離Ad為接近〇。但本發明並未限定於此，只要 是能夠向前端部16適量地供應ζ Γ 〇，則△ d可任意設定。 14 201142892
+ :者」上述實施萄巾，雖然辅助棒llb〜lliM Γ0曰方位的單結晶嫣所構成，但亦可由其他二:: 單結曰曰鶴棒所構成，抑或由多结晶或 位的 抑或由鎮以外的高溶點性材質所構成 ''、、厅構成’ 實施形態中雖係11由湘離子束之焊接來將 it的針狀單結晶鎮棒Ua與辅助棒iib〜加 以接5，但亦可利用其他方法來加以接合。
實麵11中雖顯示了關來形成發射器11之 】 _亦可湘辦其他耐火性*紐 4來形成。此情況下，其轉錄«於_}方；1) 有軸方向，而於前端露出有作為電子釋出面之_}面。 如此地，根據本發明第J實施形態之電子源10， 於Zr〇的擴散通道比f知方法更為寬廣，且可較習知 旦去配置更多的擴散源12，故可向前端部16供應充分 =的ZrO。因此，可使因熱而消耗之Zr〇被覆膜穩定地 生，且使長時間穩定的熱電場釋出變為可能。 (弟2貫施形態） 曰第1實施形態中係藉由將輔助棒附加至針狀單結 曰曰鎢棒來形成供應办與〇至針狀單結晶鎢棒的前端之 通道部(擴散通道）。本發明之通道部的結構並未限定於 此。除了針狀單結晶鎢棒本身的表面擴散，只要是能夠 $ Zr與〇再更加擴散、供應至前端部或其附近，則其 結構本身可為任意方式。以下針對第2實施形態加以說 月此貫施形態係以針狀單結晶鶴棒内部的孔洞來構成 15 201142892 通道部。 圖，電子源2〇的結構以®1 10⑻前視 圖，圖10(b)平面圖來顯示。 \Zl^h ί=鶴具棒體構成:實“ 211。 糸取代辅助棒，而於内部具有連通孔 <議針早結^1棒21係由具有針狀前端部26之 >位的鎢單結晶棒所形成。如圖u所示， =晶部絲成有於其㈣與 開口之連通孔211。為了加以區別，將 j 口以元件符號212,形成於前踹邱26夕Η側面之開 符號213來表示。 _之開口則以元件 連通孔211的開口 213係從針狀單妹晶辑挟 面配置於。.一_二:：=; 從針狀早、4晶嫣棒21與燈絲i '、 。·一_的位置處。又，連==置: 〇._5画〜0.03mm，例如_麵。 徑為 晶鶴覆蓋穿設於針狀單結 “ 叫叼開口 212之方式所配置。 源K)=2()㈣子釋出動作與第〗實施形態的電子 為了使熱最場釋出而加熱針狀單結晶鎢棒21時， 16 201142892 擴散源22所含有之2^與〇會因熱而擴散至針狀單結晶 鎢棒21表面，並供應至前端部，再更進一步地供應 至電子釋出面26a。再者，擴散源22中的Zr與〇會從 開口 212擴散至連通孔211内部，再更進一步地於連通 孔211的内表面上擴散’而到達前端部26所形成之開 口 213。因此，用以使因熱而消耗之211〇被覆層19再 生之原料(Zr與〇)會從2個路徑被連續地供應至電子釋 出面26a或其附近，來使因熱而消耗之Zr〇被覆層19
再生。因此，可安定維持Zr〇被覆層19。從而使穩定 的電子釋出變為可能。 連通孔211的形狀、數量、尺寸、路徑等可如圖 12(a)〜(c)所例示般地任意設定。 以下，針對具有連通孔211之針狀單結晶鎢棒21 的製造方法加以說明。 藉由電解研磨來形成圖13(a)所示之形成有針狀前 端部26之<100>方位的針狀單結晶鎢棒21。 接下來’將聚焦離子束照射在針狀單結晶鎢棒21， 而如圖13(b)所示般地沿其長軸分割為2。 接下來’將聚焦離子束照射在其中—切斷片215的 切斷面216並掃描’並藉由雜來使表面的原子彈出。 藉此’則會如® n(c)所示般地形成有 通孔犯、 開口 212、213之溝槽。 之後，使兩切斷片215的切斷面216接合鈔熱焊 接，而如圖13⑷所示般地完成具有連通孔2ii及開口 17 201142892 212、213之單結晶棒21。 接著，以覆蓋開口 212之方式來配置擴散源22。 此外，亦可如圖14所示般地於形成連通孔211後， 將Zr0217埋入連通孔211内後，再將兩切斷片215的 切斷面216加以接合並加熱焊接。此情況下亦與上述同 樣地，Zr及〇會從連通孔211而表面擴散至前端部26 附近，再被連續地供應至前端部26或前端部26附近。 再者，Zr與〇會從擴散源22被補充至連通孔2ιι内。 又，亦可於形成蝻端部26前先形成連通孔211 ,之 後再形成前端部26。 〜叫τΙΚ平、培日3亦馬; 數可為任意個數，亦可分割為4等分等。 又，連通孔211的形成方法未限定於濺鍍，亦可 钕刻（濕細]、乾㈣）而於靖面216形成有溝槽 211 亦可不將單結料棒21分割來形成連通: H L f 15⑻卿，藉由異向性高之乾_而於. 21形成與其餘呈平行之孔洞2lla。接著 於内部連通，來形錢^f孔洞咖並使: 不僅=明二實施形態的針狀單結晶鶴棒: 近之通r道:二擴散至前端部26或前樣 電子ΐΐΓ 較於過去，便可提供—種供應; 26a之☆肖◦的量會較以往增加，且㈣ 201142892 長時間穩定地產生熱電場釋出之電子源21。 (第3實施形態） 第1實施形態中係以輔助棒lib〜llj作為Zr與Ο 的追加擴散通道。又，第2實施形態中係以針狀鎢單結 晶棒21内的連通孔211作為Zr與Ο的追加擴散通道。 但本發明並未限定於上述實施型態，只要是能夠擴大擴 散通道，則其形狀、配置等可為任意方式。 以下，針對第3實施形態加以說明，此實施形態係 〇 藉由於針狀鎢單結晶棒21側面形成有溝槽，來擴大供
Zr與Ο擴散之表面積。 將第3實施形態之電子源30的結構以圖16(a)前視 圖，圖16(b)平面圖來顯示。 電子源30的基本結構與圖10所示之第2實施形態 的電子源20相同。但針狀單結晶鎢棒的結構則相異。 本實施形態之針狀單結晶鎢棒31未於内部具有連通 孔，而係於其外表面形成有溝槽33。溝槽33係從與燈 q 絲13之接合點17朝針狀單結晶鎢棒31的前端方向， 而從0.3mm〜0.4mm的位置處起朝向前端方向所形成。 ZrO所構成之擴散源32係配置於溝槽33的一部分 上。 上述結構的電子源30申，當針狀單結晶鎢棒31被 加熱時，擴散源32中的Zr與Ο在和僅會在未加工之針 狀單結晶鎢棒31的外表面擴散之情況相比，被連續地 供應至前端部26或其附近之Zr與Ο的量會增加。因 19 201142892 此，ZrO被覆層19會被維持。從而使穩定地電 變為可能。 溝槽33係藉由乾蝕刻或利用聚焦離子束所進行之 蝕刻或濺鍍，抑或機械加工來將例如圖17(幻所示之未 加工針狀單結晶鶴棒31的外表面形成為圖i7(b)所示 者。但形成步驟則可為任意方式。 y' (其他實施形態） 本發明未限定於第1〜第3實施形態，可做各種變 化及應用。 夂 〇 亦可將第1實施形態之輔助棒nb〜iij、第2實施 ’ 形態之連通孔211及第3實施形態之溝槽33中的=個 或全部加以組合來形成。亦可於！根針狀單結晶鎢棒附 加辅助棒，再更進一步地，於内部形成有連通孔，^於 外表面形成有溝槽。 ' 上述實施形態中，雖係以鎢作為針狀單結晶棒的材 質，但不限於此，亦可利用鉬等其他耐火性金屬（高熔 點性金屬）等來形成。此情況下，其結構較佳亦為於 方向具有軸方向，而於前端露出有作為電子釋出面之 u 0〇〇}面。此情況下亦可使用ZrO來作為用以降低工作 函數的被覆層。又，此情況下亦可如同上述第〗實施邢 態般，以鉬來形成單結晶棒與辅助棒，並以鉬來接合單 結晶棒與輔助棒相接之區域及辅助棒彼此相接之區^。 上述實施形態中雖係以Z r 0作為用以降低{i 〇 〇}結 晶面（電子釋出面）的工作函數之被覆層，但本發明並^ 20 201142892 限定於此。 例如，被覆層的材質較佳為選自鋁酸鋇、氧化鋇與 氧化鋁與氧化鈣的複合氧化物，或氧化鋇與氧化銃的複 合氧化物。 由於本發明係藉由擴大電子源之發射器的表面 積，來使表面擴散的量增加，故可適用於不會在棒體内 部固溶擴散，而僅會在棒體表面擴散之金屬元素。 依據本發明則可提供一種能夠更有效率及/或更穩 Ο 定地釋出電子之電子源。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明第1實施形態之電子源的前視圖。 圖2為圖1所示之電子源的放大圖，其中（a)為其前 視圖，（b)為其平面圖，（c)為（a)之A-A線剖面圖。 圖3為圖1所示之電子源的發射器之第1實施形態 的說明圖，其中（a)為其立體圖，（b)為從其前端側所見 η 之圖式。 〇 圖4(a)為具備圖1〜圖3所示之電子源的電子搶之前 視圖，圖4(b)為例示電子槍的使用狀態之圖式。 圖5為圖1〜圖3所示之電子源的發射器之製造方 法的說明圖，其中（a)為型框的平面圖，（b)為型框之使 用方法的說明圖。 圖6為圖1〜圖3所示之電子源的發射器之其他製 造方法的說明圖，其中（a)為型框的平面圖，（b)為（a)之 21 201142892 ι-ι線的剖面圖。 圖7為圖1所示之電子源的發射器之變形例的說明 圖，其中⑻為立體圖，（b)為型框的平面圖。 圖8為圖1所示之電子源的發射器之其他變形例從 前端側所見之圖式。 圖9為圖1所示之電子源的發射器之侧面圖。 圖10為本發明第2實施形態之電子源的放大圖， 其中（a)為其前視圖，（b)為其平面圖。 圖11為概略地顯示圖10所示之針狀單結晶鎢棒的 剖面之圖式。 圖12(a)〜圖12(c)分別為概略地顯示用以說明圖10 所示之針狀單結晶鎢棒的變形例剖面之圖式。 圖13(a)〜圖13(d)為圖10所示之針狀單結晶鎢棒的 製造方法說明圖。 圖14為概略地顯示圖10所示之針狀單結晶鎢棒的 變形例剖面之圖式。 圖15(a)與圖15(b)為圖10所示之針狀單結晶鎢棒 製造方法的變形例之說明圖。 圖16為本發明第3實施形態之電子源的放大圖， 其中（a)為其前視圖，（b)為其平面圖。 圖17(a)與圖17(b)為圖16所示之電子源製造方法 的說明圖。 【主要元件符號說明】 22 201142892 Ο
10 電子源 11 發射器 11a 針狀早結晶鑛棒 lib〜llj辅助棒 12 擴散源 13 燈絲 14a、 14b 導電端子 15 絕緣碍子 16 前端部 16a 前端面（電子釋出面) 17 接合點 18 電子搶 19 被覆層 20 電子源 21 針狀單結晶鎢棒 22 擴散源 26 别端部 26a 前端面（電子釋出面） 30 電子源 31 針狀單結晶鎢棒 32 擴散源 33 溝 36 前端部 36a 前端面（電子釋出面） 23 201142892 111、 112、113接點（線) 114 内孔 115、 116 、 117 溝槽 121、 131 、 141 型框 121a 、141a 開口 131a 凹部 131b 侧壁面 181 抑制電極 182 孔洞 211 連通孔 211a 、211b 孔洞 212、 213 開口 215 切斷片 216 切斷面 217 ZrO 401 標靶 E 直流電源 24