TW497278B - Method for generating trajectory electron, trajectory electron solid state semiconductor element - Google Patents

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497278 五、發明說明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種彈道電子固態半導體元件者。詳言 之，本發明係關於在高電場下實現半導體之漂移長度（drift length)顯著變大之彈道傳導，並將所產生之彈道電子利用 為激勵源之彈道電子固態半導體元件者。 [習知技術] 將半導體的尺寸，縮小至比半導體中之電子之平均自 由行程為小之尺寸範圍，即可使電子不散射地運動，電子 可如在真空中活動，是為既知者。此傳導電子稱為彈道電 子’異於以漂移或擴散為基本之傳導電子，在固態中亦可 不散射而無損耗地運動。 如能夠以高度控制性獲得該彈道電子，則半導體元件 技術將獲得突破，為此有過種種有關於半導體毫微構造 (nano architecture)之彈道電子特性之研究。但該諸多研究 均僅止於單一構造或極低溫等，在極受限定條件下之物理 性觀測而已，沒有與工業用元件之開發有關者。為產生實 用的彈道電子，在材料構成及材料製程技術雙方之檢討為 不可缺者，但至今殆未見有獲得成果之研究開發。 另一方，廣受實用之自發光顯示裝置有CRT(Cathode Ray Tube陰極射線管）及螢光顯示管。此等裝置係以電場 加速在真空中放出之電子，對相對向屏幕上所塗佈之螢光 體激勵發光為其動作原理，為此需裝配相當容積之真空管 為構成上不可缺者，在裝置之薄型化或大型化是為一大障 礙。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規烙（210x 297公釐） 312492 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作、社印製 1 497278 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 又，其他自發光顯示裝置，尚有由無機/有機材料之 EL(電場發光）元件及電漿顯示器（plasma以印丨叮）等。 由EL元件構成之顯示裝置，係使載子（carrier)在固體 中加速，衝擊激勵發光中心為其動作原理，為此隨固體内 部之載子轉化為光子時之能損而發光量子效率受限，元件 内邛發熱無法避免。因此，為達到顯示裝置之大型化，有 待處理因溫度上升之元件特性劣化及散熱處理等技術問 題。 電漿顯示器在動作時之因能損而發光受限亦為問題， 又，因利用放電而不易實現低電壓驅動亦為有待克服之問 題。 。 上述之自然光顯示裝置因其種類而有其長短處，並在 大型化、薄型平面化、低電力化等上尚有不少技術性問題， 因此若能夠以高度控制性獲得前述彈道電子，則可期待解 決此等技術性問題。 本發明係有鑑於解決上述問題者，其目的在提供以高 度控制性產生彈道電子之方法、用於該方法之具傷實用= 材料構成之半導體元件、及使用該半導體元件之顯示 置。 [解決問題之方法] 本申請之發明係為解決上述問題者，第丨為提供一種 料電子產生方法，係對半導體三毫微構造微結晶層或半 I緣層施加電場，i生多重通道效應而產生彈道電子或準 彈道電子（Guas卜balllstic Electr〇n) 0 巧張尺度適用準(CNS)A4 χ 297公釐） ----------------- (請先閱讀背面之，注意事項本頁) · -丨線- 2 312492 A7 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適闬中國國家標準（CNS)A4規恪（21〇x 297公* ) 五、發明說明（3 / 第2為提供如前述之彈道電子產生方法，纟 之毫微構造微社曰厣體 …阳^或+絕緣層，係在其内部具界面氧化 。第3為提供如前述 甘士上 ^ 坪遣電子產生方法，其中半導體 w微結晶層或半絕緣層為多孔質層。 雕第4為提供一種彈道電子固態半導體元件，係在半導 :基板表面，具有藉由施加電場產生多重通道效應而產生 彈道電子或準彈道電子之毫微構造之微結晶半導體層或半 絕緣層。帛5為提供如上述之彈道電子固態半導體元件， 其中毫微構造之微結晶半導體層或半絕緣層，係在其内部 /、界面氧化膜，第6為提供如前述之彈道電子固態半導體 70件’其中毫微構造之微結晶半導體層或半絕緣層，係多 孔質層，第7為提供如前述之彈道電子固態半導體元件， 八中之夕孔質層係由陽極氧化處理所形成之多孔質者，第 8為提供如前述之彈道電子固態半導體元件，其中係在毫 微構造之微結晶半導體層或半絕緣層上配設金屬薄膜電 極’在半導體基板背面配設歐姆（〇hmic)電極。 再者，本申請之發明提供一種彈道電子激勵固態發光 元件’係具備在前述彈道電子固態半導體元件之微結晶半 導體層或半絕緣層與金屬薄膜電極之間，或在金屬薄膜電 極上堆積螢光體層構造之半導體元件，而對電極施加電 壓’使自微結晶半導體層或半絕緣層產生之彈道電子直接 衝擊螢光體層而激勵螢光體，由此發出依螢光體之種類而 定之任意波長之可視光。 第10為提供一種發光顯示元件，其係將歐姆電極及金 I --------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 497278 A7 ---B7 五、發明說明（4 ) 屬薄膜電極配置成細片（segrnent)狀或點（dot)狀之彈道電 子激勵固態發光元件，當作資訊顯示元件者，第n為提供 一種薄型發光顯示裝置，其係排列多個上述發光顯示元 件’並以單純矩陣（matrix)驅動方式使發光顯示元件動作 者，第12為提供一種薄型發光顯示裝置，其係在形成有主 動（active)元件陣列（array)之半導體基板上排列多個發光 顯示元件，益以主動矩陣驅動方式使各發光顯示元件動作 者。 第13為提供如前述之薄型發光顯示裝置，其中之螢光 體有紅色發光、綠色發光、藍色發光等一種以上者，第Η 為提供如上述之薄型平面顯示裝置，其中之發光顯示元件 係每一發光色皆周期性的排列多數個，以藉由電氣控制輪 出任思色之影像賢訊。 再者，亦可提供將前述彈道電子固態半導體元件與超 大型積體（LSI)之功能渠成之影像資訊顯示裝置或演算處 理裝置。 、斤处 [發明之實施形態] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本申請之發明係具如上述之特徵，茲就其實施形態說 明如次。 、本申請之發明，係對具有半導體之毫微構造之微結晶 層或半絕緣層施加電場，由多重通道效果在固體中產生不 散射之彈道電子（BaUlStlC Electr〇n)或散射極少之準彈道 電子（Quasiballistic Electron) 〇 ,一此處之毫微構造之微結晶半導體層或絕緣居…知 冬紙張尺巧財關家鮮（ — A4 ⑵0 X 297公£7 312492 A7 A7 B7 五、發明說明（ 乾式工序而形成具毫微構造之微結晶層或半絕 --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 者等為代表例。更具體的^:有界面氧化膜者’多孔質 成之構造。 彳慮為將半導體陽極氧化所形 本發明有關之彈道電子固態半導體元 電極之半導體基板表面，施加濕式而2 微結晶半導體層，繼 4或乾式工序而形成 之堆積金屬溥膜電極所製成之—種 MIS(金屬絕緣體半導體）型二極體為其基本構成。 之二發二電子固態半導體元件’係異於通常 層："於1層之微結晶半導體層不單是漂移 層之作用。亦即’如上述之微結晶半導體層 丨線· 微結晶半導體層内部之電子的動作為彈道性者。下’ 例如，在石夕基板表面施加伴有結構控制之氧化處理而 成之多孔質歸S，p(m)ussni_)層，係由連結之石夕微結 BH (5nm以下)所構成。對它施加電場，則電場之主要部分 已非矽微結晶而產生成為界面之氧化矽覆蓋臈。此氧夕 覆蓋臈極薄，在強電場下幾不散射而逐次通過微結晶中， -n n _ 產生準彈道電子（Quasiball㈣c Ele你。n)。再施加強電場， 則電子不散射地通過微結晶内完成多重通道過程，結果電 子之漂移長度值遠超過矽微結晶之尺寸’而產生彈道°電子 (Ballistic Electron)。若為厚度在約ίμπι之ps層則藉由 施加強電場即可實現彈道電子之生成。 施加於半導體基板表面之濕式工序，有陽極氧化處 理、#刻處理等。施加於半導體基板表面之乾式工序等：、 1 本纸張尺度剌t國國家標準（CNSXA4規格⑵ϋ X 297公爱)" 為 312492 497278 A7 B7 五、發明說明（6 ) 酸熱化處理、濺射（sputter)處理、熱處理等。 本發明之彈道電子固態半導體元件，在對於半導體基 板之金屬薄臈電極施加正電壓時，電子從矽基板側注入微 結晶半導體層。例如，微結晶半導體層之電場強度設定為 約105V/cm、漂移長度約1μπχ之彈道化電子之運動能量將 達10eV。該電子雖在固體中，卻如同在真空中運動，因此 具「加速能量之可變性」及「能量無損失性」之二特性。 著眼於此特性，將可實現之應用表示如次。 (1) 電子加速能量之可變性之利用 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉施加電壓可任意加速電子之特性，在上述彈道電子 固態半導體元件其微結晶半導體層與金屬薄臈電極之間， 或在金屬薄膜電極上，備妥堆積螢光體所成之螢光體層之 結構’由施加電壓於電極使放射自微結晶半導體層之彈道 電子對螢光體直接衝擊而激勵螢光體，即可產生可視光。 亦即，藉由施加電壓，於微結晶半導體中經彈道化之電子 獲取咼運動能量成為熱電子（h〇t electr〇n)，以高速衝擊微 結晶半導體層與金屬薄膜電極之間，或金屬薄膜電極上之 螢光體，而激勵螢光體。其結果，可發出依螢光體之種類 而定之任意波長之可視光線。此時，可控制施加電壓而控 制發光量，而實現無需真空之彈道電子激勵固態發光元 件。螢光體可使用低電壓用陰極場致發光（cathode luminescence)材料，雖以約i〇ev運動能量之彈道電子， 亦可獲堪實用之發光量。 (2) 能量無損失之利用 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 6 --------：----——裝—— (請先閱讀背面之注意事項再本頁) V線 312492 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於彈道傳導模式，電子在固體令不散射地運動。亦即 不會產生隨電子傳導之熱，雖然是固體卻可實現元件之動 作空間與散熱空間分離成有如真空管之狀態。又，於通常 之半導體’由電子之加速與光子散射之平衡所決定之飽和 你移速度到達之後，即使加大施加的電場亦不可能加速電 子至飽和漂移速度以上，因此，半導體元件之動作頻率有 其㈣。相對的，彈道電子則不受飽和漂移速度之限制。 如是，應用本發明之彈道固態半導體元件，可在固體系中 實現超高速驅動且低損失之電子元件。 於本發明之彈道電子固態半導體元件，作為其半導體 基板之材料，只要能適用前述濕式工序/乾式工序之半導體 則任何均可，例如單晶石夕、多晶石夕' 化合物半導體等均可 利用。具體而言，如鍺（Ge)、碳化矽（Sic)、砷化鎵（GAS)、 磷化銦（InP)'硒化鎘（CdSe#，諸多IV族、m_v族、^々工 族等之單體及化合物半導體均屬之。又，石夕氧化層等，只 要在強電場下之彈道傳導能成立之材料均可利用。 榮光體則無論有機或無機之螢光體均可利用，具體的 則有低電壓陰極場致發光材料(Ζη〇 ·· Ζη等）均可。 於本發明，如前述之彈道電子固態半導體元件，在微 結晶半導體層與金屬薄膜電極之間，或在金屬薄膜電極 上’具傷堆積螢光體所成螢光體層之結構，即可具作為發 光顯示元件之功能。此時，備於半導體基板之歐姆電極及 金屬薄膜電極，以形成為細片（s〇gment)狀或點（d〇t)狀為 宜。 ^-----------------^-------------- 、 IIIIIIIIIIIIII (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙m朗巾關家鮮（CNS)A4 規格（210x 297公釐） 312492 497278 A7 B7 五、發明說明（8 )

經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 又，排列多數個如上所述之發光顯示元件並以單純矩 陣驅動方式使發光顯示元件動作，或在形成有主動元件之 半導體基板上’排列多數個如上所述之發光顯示元件，並 以主動矩陣驅動方式使發光顯示元件動作，即可實現高性 能薄型發光顯示裝置。 此薄型發光顯不裝置之螢光體，係使用紅色發光、綠 色發光、或藍色發光之螢光體，將此3色以周期性多數排 列，即得實現可輸出任意色之影像資訊之薄型平面顯示裝置。 又，本發明有關之彈道電子固態半導體元件與超LSI 作功能渠成化，則亦可實現影像資訊之顯示裝置或運算處 理裝置。 再者，前述電子彈道傳導現象，基本上為從n型矽基 板之庄入電子者，但在P型基板，亦可藉由電場效果或自 外部之光照射等使漂移層產生電子，該等電子亦可作為彈 道電子而有助於元件之動作有所助。亦即，本發明之彈道 電子固態半導體元件，係可利用為光檢測元件，更因可藉 由外部光進行彈道電子生產之調變或起動，而可實現新光 電子動作模式。 本發明係具如上之特徵者，以下藉實施例作進一步之 說明。 重施例1 製作本發明之彈道電子激勵固態發光元件，並檢討其 基本特性。 --------f------裝--- (請先閱讀背面之.注意事項再本頁) 線· 國家標準（CNS)/\4規格（2]0 X 297公餐） 8 312492 497278 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 製成之彈道電子激勵固態半導體元件，有如第1圖所 示’對背面設有歐姆電極（1)之面方位η型矽基板 (2)(電阻率〇.〇i8Qcm)的表面施加陽極氧化處理，以形成 PS層（3) ’其中該陽極氧化處理係在5〇 wt% hf水溶液和 乙醇之混合液（混合比1 : 1)中以5〇〇w鎢絲燈為光源之光 照射下進行。此時，如第2圖所示，在158秒之間逐漸增 加陽極氧化電流，其中以每4秒使陽極氧化電流降低至25 mA/cm2操作2次。最終之陽極氧化電流為ι〇〇 mA/⑽r。 PS層（3)之厚度約i〇pm，pS層（3)之内部為低多孔度 之緻密的構造，其係約8nm厚之矽層周期性排列而成的構 造。此緻密層形成等電位面而具有矯正層内部電場分布之 作用，同時具有散除層㈣產生之焦耳熱之散熱器㈣卜 sink)功能，對二極體電流之穩定化有益。 在製成之PS層（3)的表面真空蒸鍍有機螢光體αι^ (4)再在其上真空悉錢厚12 nm，直徑6mm之圓形au薄 膜（5)。以此Au薄膜（5)為表面側之電極，與背面側歐姆電 極（1)之間形成二極體。 在此二極體之Au薄膜（5)之電極側施加正電壓vps， 使電子從η型矽基板（2)注入PS層（3ρ所注入之電由 於前述之多重通道效果變化為彈道電子’如第3圖所示藉 由衝擊激勵而在All層產生正孔（h〇ie)。此結果，電子-正 孔之再結合而發光。 一在此，使無Alq3薄膜之二極體在真空中動作時，通過

Au薄膜所放出電子之能量分布 彳哥 ____ ^ ^州重結果有如第4圖。由 本紙張尺度適財關家鮮（CNS)A4職⑵Q x 297公爱）_ 312492 --------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 497278

五、發明說明（10) 第4圖可知，纟PS層内部電子運動中幾無因散射而造成 的相失’因此可知電子已經彈道化。 第5圖為於所作成之彈道電子激勵固態發光元件之電 流-電壓特性（黑圓點）及發光強度_電壓特點（白圓點）之實 測結果。由圖可知在施加電壓約15V(二極體電流約 0.05 A/cm2)時產生同樣的綠色發光，且電壓加大時，發光 強度激增。 為確認光線由Alqs所發出，測量發光光譜（spectrum) 之結果為第6圖中之實線。此實線係與第6圖中虛線所示 之藉由紫外線激勵另行測量之A1q3的光激發光（ph〇t〇 luminescence)之光譜為大略一致之曲線。由此發光係來自 Alq3獲知證實。另獲知發光光譜與施加的電壓及電流無 關，係經常可得Alq3固有之發光光譜。 再者，採用PS層内部不產生彈道電子之構造之二極 體作比較實驗，於PS層内部不產生彈道電子之構造之二 極體’即使施加電壓再大亦不出現發光。由此可知，係所 製成的薄型發光顯示元件之PS層所產生的彈道電子激勵 表面之螢光體，而放射出該螢光體之固有波長之光。 實施例 製作本發明之另一彈道電子激勵固態發光元件。檢討 其基本特性。 於本第2實施例，將第1圖所示結構之η型矽基板（2) 換為ρ型矽基板。具體言之，對背面設有歐姆電極（1)之面 方位（100)之ρ型矽基板（電阻率約〇.〇2Qcm)的表面施以在 I---------------- (請先閱讀背面之注意事項再本頁) J^T· V線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規恪（210 X 297公釐） 10 312492 497278

HF水溶液（55wt%):C2H5〇H=i:i之混合液中 1之陽極氧化處理’再施以幫_ 化處理，以形成^層（3)。 “还”.、風 流極减處理係以陽極氧化電 ， 蚜極乳化時間6秒’及陽極氧化電流100 心㈣、陽極氧化時間15秒之二條件交替進行三循環。 在製成的PS層（3)之表面真空蒸鑛有機螢光體之心 (4)，再在其上真空蒸鍍半透”極之Au薄層 (3)、蝴3⑷、Au薄膜⑺之厚度分別為約—，約}—、 約 1 Onm 〇 第7圖為所製成的彈道電子激勘固態發光元件之電流 -電廢特性（實線）及發光強度·電麼特性（虛線）之實測結 果，如同實施例1，可觀測到均勻發光。 實施例3

製作本發明之再-彈道電子激勵固態發光元件，檢 其基本特性。 W 於本第3實施例’將第1圖所示構造之PS層（3)換為 毫微結晶化之多晶石夕膜。具體言之，首先在背面設有歐姆 電極（1)之面方位（100)之0型矽基板（電阻率：〇 〇〇5至 O.OO+ISQcm)的表面形成n+型多晶矽膜（厚5μηι)。隨後以到 達η+型多晶矽膜之一半深度在HF水溶液（55wt%):C2〇5〇H 1 . 1之混合液中，在鎢絲燈的照射下施加陽極氧化處理， 且在1 ΝΙΜ〇4溶液中之暗室狀態下施加電氣化學氧化處 理，形成多孔質多晶矽（PPS)膜。陽極氧化處理係以陽極氧 ^化電流5mA/cm2、陽極氧化時間6秒及陽極氧化電流1〇〇 尺f適中酬家標準（CNS)A4規格（21GX 297公爱） Π --------------i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) …線· 312492 497278 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（l2 ) mA/cm2、陽極氧化時間1 5秒之二條件交替進行3循環。 由氣化學性氧化處理則為氧化電流3 mA/cm2、氧化時門 2 0 0 秒。 在作成的PPS膜之表面真空蒸鍍有機螢光體之Alq (4) ’再在其上真空蒸鍍半透明電極之Au薄膜。PPS膜、 A1qs(4)、Au薄膜（5)之厚度各為約2.5μπι，約120nm、約 l〇nm 〇 第8圖為所製成的彈道電子激勵固態發光元件之電流 -電壓特性（實線）及發光強度-電壓特性（虛線）之實測結 果’如同上述各實施例，可觀測到均勻發光。 f施例生 製作本發明之再另一彈道電子激勵固態發光元件，檢 討其基本特性。 於本第4實施例，將第i圖所示結構之螢光體之A1& (4)換為Zn Si Μη之無機材料薄膜。具體言之，如同實施 例1，對背面設有歐姆電極（！）之面方位（1〇〇)之η型矽基板 (電阻率· 0.005至0·〇〇ΐ8 Ω cm)的表面，在HF水溶液 (55wt%) : ^2〇11=1 : i之混合液中在鎢絲燈的照射下施 加陽極氧化處理，以形成PS層（3)。此時，如第2圖所示’ 口计約在3分鐘將陽極氧化電流由〇至1〇〇 mA/cm2逐漸增 加在其中間，各4秒將陽極氧化電流降低至2 5 mA/cm2 共二次。 在製成之PS層（3)的表面真空蒸鍍無機登光體之仏以 ^ Mn ’再在其上真空条鍍半透明電極之Au薄膜（5) Q ps層 ^紙張尺度適用中國國家標準（〇^)以^(2】〇>< 297公餐7"---- (請先閱讀背面之注意事項再@本頁) i 裝 · ，丨線· 12 312492 4^/ζ/δ Α7 經，濟部智慧財產局員工消費合作社印製 13 五、發明說明（I3 (3)、Zn SiMn、薄膜、Au薄膜（5)之厚度分別為約1〇㈣， 約 140nm、約 i〇nm ◊ 第9圖為所製成的彈道電子激勵固態發光元件之電流 -電壓特性（實線），及發来强斧& 汉赞尤強度•電壓特性（虛線）之實測結 果，如同上述各實施例，可觀測到均勻發光。 [發明之效果] 如上之詳細忒明，根據本申請之發明，可提供一種以 高度控制性產生彈道電子之方法，及一種具備實用的材料 構成之用於該方法之丰導體开杜 士 、 成心千等肢件。本發明之彈道電子激勵 固態半導體元件，益需複雜的制你 …而後雜的I作程序，利用為發光元件 則可開發為勒新的薄型平面顯示器1，對高效能光電子 元件等之新半導體元件開發亦有貢獻。本申請案之發明， 其應用範圍極廣’其實用化頗受期待。 [圖式之簡單說明] 第！圖為本申請案之發明之實施例所作成的彈道電子 激勵固態發光元件之構成概要圖。 第2圖為本發明實施例之以陽極氧化處理產生^層 之工序中，控制電流之時序變化之曲線圖。 曰 第3圖為本發明實施例所製成 衣取的彈道電子激勵固態發 光元件之於PS層產生彈道電子與右關 弘丁興有關螢光體激勵之發 光，其能量帶變化之概略圖。 第4圖為使無心薄膜之二極體在真空中動作時通 過Μ薄膜放出之電子能量分布之測量結果之曲線圖。 第5圖為本發明實施例所製成 L- ____^之彈道電子激勵固態f 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297^7^ 一 312492 ----------------------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 27 i，：： 9 8 A7 -—________B7_____ 五、發明說明（K) 光元件之電流-電壓特性（黑點），及發光強度-電壓特性（白 點）之實測結果之曲線圖。 第6圖為本發明實施例所製成之彈道電子激勵固態發 光元件之發光光譜’及以紫外線激勵所測量之八丨七之光激 發光之光譜之曲線。 · 第7圖為本發明第2實施例所製成的彈道電子激勵固 態發光元件之電流-電壓特性（實線）及發光強度_電壓特性 (虛線）之實測結果之曲線圖。 第8圖為本發明第3實施例所製成的彈道電子激勵固 態發光元件之電流-電壓特性（實線）及發光強度_電壓特性 (虛線）之實測結果之曲線圖。 第9圖為本發明第4實施例所製成的彈道電子激 態發光元件之電流-電壓特性（實線）及發光強度_電壓特性 (虛線）之實測結果之曲線圖。 [元件符號說明] 1 歐姆電極 3 PS層 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 4 η型矽基板 Alq3 5 Au薄膜

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Claims (1)

1. 蛵濟部中央標準局員工福利委員會印製 部抖三 H3~ 4 第9〇1〇7000號專利中請案 申請專利範圍修正本 1 (91年5月16曰） 種彈道電子產生方法，係對半導體之毫微構造微結晶 層或半絕緣層施加電場，使其產生多重通道效果而產生 彈道電子或準彈道電子。 2·如申請專利範圍帛！項之彈道電子產生方法，其中半導 體之笔微構造微結晶層或半絕緣層，係在其内部具有界 面氧化膜。 •如申凊專利範圍帛1項或第2項之彈道電子產生方法， 其中半導體之晕微構造微結晶層或半絕緣層，為多孔質 層。 一種彈道電子固態半導體元件，係在半導體基板表面， 具有藉由施加電場產生多重通道效果而產生彈道電子 或準彈道電子之毫微構造之微結晶半導體層或半絕緣 層者。 5.如申請專利範圍第4項之彈道電子固態半導體元件，其 中毫微構造之微結晶半導體層或半絕緣層，係在其内部 具有界面氧化膜。 6·如申請專利範圍第5項之彈道電子固態半導體元件，1 中愛微構造之微結晶半導體層或半絕緣層為多孔 層。 7.如申請專利範圍第6項之彈道電子固態半導體元件，係 經陽極氧化處理所形成之多孔質者。 8·如申請專利範圍第4項至第7項之任一項之彈道電子古 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210 X 297公釐） 312492 497278 ql Γ >4 ——-—. ..... - 態半導體元件，其中，於毫微構造之微結晶半導體層或 半絕緣層上配設金屬薄膜電極，於半導體基板背面配設 歐姆電極。 9· 一種彈道電子固態半導體元件，其係具備在申請專利範 圍第8項之半導體元件之微結晶半導體層或半絕緣層 與金屬薄膜電極之間，或在金屬薄膜電極之上堆積螢光 體層之構造之半導體元件，其係對電極施加電壓而使產 生於微結晶半導體層或半絕緣層之彈道電子，直接衝擊 螢光體層而激勵螢光體，發出可視光。 10·如申請專利範圍第9項之彈道電子固態半導體元件，係 以將歐姆電極與金屬薄膜電極配置成細片狀或點狀，而 作為資訊顯示元件用之發光顯示元件者。 11·如申請專利範圍第10項之彈道電子固態半導體元件， 係排列多數個前述發光顯示元件而組裝於以單純矩陣 驅動方式動作之發光顯示裝置者。 經濟部中央標準局員工福利委員會印製 12.如申請專利範圍第i i項之彈道電子固態半導體元件， 係組裝於形成有主動元件陣列之半導體基板上排列多 數個前述發光顯示元件，並以主動矩陣驅動方式動作 薄型發光顯示裝置者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 312492