TW550621B - Tunneling emitter - Google Patents

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550621 A7 五、發明説明 發明之界定範圍 本發明係針對-些場效發射裝置。特言之，本發明係 十對：用直接穿隧之平面場效發射器，和彼等在一歧 電子裝置内之用途。 — 本發明之背景 已有數種不同之場效發射裝置，被建議及具現來建立 一些有用於顯示器或其他類似儲存裝置等電子裝置之電子 發射。傳統上，一些類似電子管等以熱離子發射之真空裝 置，必需加熱陰極表面來建立電子發射。電子在一真空空 間内:係被吸引至—處於-用以吸引電子之預定電壓電位 下的陽極結構。就一類似陰極射線管等顯示裝置而言，其 陽極結構係塗敷有燐光質層，以致當-電子撞擊到此燐光 質層上面時，便會產生光子，而建立一可見之影像。類似 spindt尖端（尖端）等冷陰極裝置，業已被用來替代上述之熱 陰極技術。然而’想要縮小其尺寸及整合數具咖以尖端 而同時能維持其可靠度，一直是很困難。隨著其尺寸之降 低，該spindt尖端，將變得更易受到其因一電子之撞擊而 被離子化之真空内的污染物所致之損害。此離子化之污染 物，接著會被吸引至該spindt尖端，並且與其碰撞，因而 會造成損害。為要增加此spindt尖端之壽命，該真空空間 必須具有-格外高之真空度。一具有一較大之發射表面的 平面發射器，可在較低之真空的要求下可靠地運作。然而， 就某些應用例而言，其來自傳統式平面發射器之電流密度 的罝，並非足夠有用地高。因此，在此存在的一種需要是，

裝---- C請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、一-T— I — ----------- 本紙張尺度適财關家標準（酬顺格（21()><297公楚) 4 550621 2 五、發明説明 建立一亦能可靠地運作於低度真空環境内 平面發射器。 回電⑽役度的 本發明之概要 毛射為係具有一電子供靡屏4 jt/ , s ^ ^ 电于仏應層和一形成於此電子供應 :声二牙P逐層。可選擇地，一絕緣層係形成於該電子供 ==面，以及其内部係界定有若干其中形成有上 = Γ層上面係形成有-陰極層，藉以提供- 能量發射的表面。其發射器最好經歷 n序ϋ以增加其自電子供應層穿隨至 子的供應。 θ之電 圖示之簡單說明 弟1圖係一合併本發明之穿隧發射器的一個範例性例 示圖； 第2圖係一為建立一聚焦電子射束使用第1圖之穿隧發 射器的範例性例示圖； 第3圖係一為建立一聚焦電子射束使用第丨圖之穿隧發 射器的範例性例示圖； 第4圖係一合併有多重穿隧發射器和控制電子電路之 積體電路的範例性方塊圖； 第5圖在一包括一用以聚焦來自上述穿隧發射器之能 量發射的透鏡之積體電路上面的穿隧發射器之範例性例示 圖； 第6圖係一範例性顯示器，其係建立自一包括多重穿隨 發射器和一可建立或傳遞光子之陽極結構的積體電路； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐) 550621 五、發明説明（3 ) 第7圖係一合併有一包括多 , 夕更用以在一可重寫式媒體 上面項取及记錄資訊之穿隱發身 ★射时的積體電路之範例性儲 存裝置； 第8圖係-範例性穿隨發射器之頂視圖； 第9圖係第8圖中所顯示之 芽隨‘射為的一個範例性剖 視圖； 第1〇圖係一合併有至少—電子裝置、一顯示器或健存 裝置之電腦的範例性方塊圖，其係合併有本發明之穿㈣ 射器； 弟11A-11L圖係一此為键：六4* η 二為建立本發明之穿隧發射器的一 個範例性程序中所使用之範例性步驟的例示圖；而 第12Α和12Β圖則係一些用以選擇性地改良本發明之 穿隧發射器的範例性退火程序之圖表。 較佳實施例之詳細說明 本發明係針對-些可提供高程度之每平方公分發射電 流的場效發射器，其係藉由使用一小於5〇〇埃左右之充分厚 度的穿隧層，而在-電子源與一平面陰極表面間，建立一 高電場。傳統式平面發射器型之裝置，係具有每平方公分 表面積之低發射電流，以及因而在若干應用例中並不適 用。本發明係使用一薄澱積層之金屬群集介電質，較佳地 疋在50至250埃之間，最好是大約1〇〇埃，而建立一障壁， 其中可供一電子在電子源與陰極表面間穿隧。藉由使用此 一材料，其發射電流可大於每平方公分1〇毫安、1〇〇亳安、 或1安培，此分別係較傳統式平面發射器技術大一、二、或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格⑵〇χ297公董）

--------------------·-裝-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 離子 平面 際戶/i 550621 五、發明説明（4 二個數量級。其實際之發 空 羊將依據所選之設計類型和 厚度而定。除了電子發射外，本發明亦 —了提供上述合併本發明之發射n的額外用途之 先子兔射。本發明之進-步優點和特徵，將可由下文對本 發明、其製作方法、和各種m η由下文對本 RB ^ 各種用述之應用所做之說明，而療 明確。 在此例示圖之敘述中 並非按比例繪製。某二件之各個部分’ “ 尺度已相對於其他尺度做了誇大， 错以對本發明提供較清楚之例神瞭解。為例示計，本說 明書所例示之實施例，係以二維視圖來顯示，而使各個區 域具有深度和寬度。理應瞭解的是，此等區域係僅例示— 裝置之-部份單-晶格，此I置可能包括多數成三維結構 之此種晶格。因此，此等區域在製作於一實際袭置上面時， 將具有二個、維度，包括長度、寬度、和深度。 此外，本發明之—特徵是，其可使用傳統式積體電路 薄膜技術來製作。現有數種不同技術，可執行數種程序步 驟’以及可被本技藝之專業人員替換。舉例而言，除非有 明確之指明，材料之澱積可藉由數種類似蒸鍍、噴鍍、化 學蒸氣澱積、分子束蠢晶成長、光化蒸歧積、低溫光化 蒸氣激積、和電漿殿積等略舉數例中之一程序。此外、現 有數種不同之蝕刻技術存在，諸如濕蝕刻、乾蝕刻、 束蚀刻、活性離子触刻、和一些類似筒式電裝餘刻和 電漿蝕刻等略舉數例可能之蝕刻技術 / 用技術之選擇，姑不論其他因素，將依據所:：二 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐:

·袭· (請先閲讀背面之注意事嗝导曝霉仁罠) •訂丨 550621 五、發明説明（5 標準而定。 弟1圖係-發射器裝置5G之範例性簡圖，其最好係 關電子和光子發射之平面發射器，其包括一電子㈣。在 此電子源H)上面，有一穿隨層2〇。此穿隨㈣，較佳地係 形成自一類似鎢梦碗酸鹽（WSiN)、或氧化鈕（Tah)、 訂 鈦（(Ti〇x)，其中，45至2 5)等金屬群集介電質。而且， 麵銘氧氮化物（TaAK)xNy)、絲化叫TaAi〇x)、紹氧氣化 物(AI0為）、或其他過渡金屬(™)氧化物、或氧氮化物 ((TM)〇A(TM)〇xNy) ’係預期能被用做其穿隨層。此穿 随層最好具有—小以⑽埃之厚度，以及其厚度最好是在約 50至250埃之範圍内，諸如1〇〇埃或以下。此被選定之厚度， 將決定其穿隨層勢必要能承受之電場強度和其所希望之發 射器發射電流。佈置在其穿隧層2〇上面的，是一陰極層Μ， 其最好是-類似勤、金、组、銀、钉、麵、鉻、或其他折 射金屬或彼等合金等薄膜導體。其陰極層之厚度，最好是 3〇至150埃。當有一具有發射器電壓Ve(約3-10V)之電壓源 24，把加至其陰極層14，以及經由一接點I]至其電子供應 層1〇時，電子將會自其基質1〇(一電子供應層），穿隧至其 陰極層14。由於其穿隧層2〇很薄，電子所穿隧過之電場係 很強，以及其出自陰極表面層丨4之電子發射丨6，係大於傳 統之設計。而且，其光子發射18係連同其電子發射16—起 發生’而形成其出自發射器5〇之能量發射22。 /、電子％就各種厚度而言’係計算為E = —Ye_，甘中； t thickness 本紙張尺度適财關家標準(2κ)χ297/_ 550621

發明説明 tth ickness係其^牙隨層20之厚度η ψι ,. 舉例而言，就一 ve=iov而 言，其電場就一厚度1 00埃之空贼远 矢之穿fe層而言，係等於107伏/ 公尺。 其穿隧層20最好係以噴鍍搬接 # 貝趟J又積成。藉由使用金屬群集 介電質做為其穿随層，-極高電場強度，可施加至該等電 子源10與陰極層14之間，藉以達成較高之發射，因為上述 之金屬群集介電質，可承受較吝雷p> 又平乂呵寃％強度，而無電氣崩潰。 第2圖係一使用第i圖之發射器5〇的範例性簡圖。在此 應用例中，其電子發射16係被_靜電聚焦裝置或透鏡卿 焦’後者係例示為-導體内之_孔徑，此導體係被設定至 一預定之電壓下，此電壓可被調整，以變更該透鏡28之聚 焦效應。本技藝之專業人員理應理解，該透鏡28可由多於 一導體層製成，以建立一所希望之聚焦效應。上述之電子 發射16,會被透鏡28聚焦成一在一陽極結構3〇上面之聚焦 束32。其陽極結構30係被設定至一陽極電壓126下，其大 小就一應用例而吕，會依據其意欲之用途和自陽極結構3 〇 至發射器5 0之距離而改變。舉例而言，以陽極結構3 〇為一 儲存裝置有關之一可冗錄式媒體而言，Va可被選定在5〇〇 與1000伏之間。其透鏡28可藉由在其孔徑内形成一電場 34，而使電子發射16聚焦。藉由設定來自ve之一適當電 壓，其發射器50所發射之電子，將會被引導至上述孔徑之 中心，以及接著會被吸引至其陽極結構30，而形成上述之 聚焦束32。 第3圖係一顯示器40之範例性實施例，其具有一包括多 9 ------------·:: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂| 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 7 550621 五、發明説明 重形成為一圖素群陣列之積體發射器1〇〇的積體電路52。此 積體發射器100，可發射光子發射18，一種可見光源，其係 以一光學透鏡38，聚焦成一可見之影像的聚焦束32。此光 學透鏡38最好塗敷一層透明導電表面，諸如銦氧化亞錫， 藉以捕捉自其發射器發射出之電子，因而在此透鏡上面形 成一陰極層。 第4圖係一包括至少一積體發射器1 〇〇但最好為多數成 一陣列之積體發射器丨00的積體電路52之範例性實施例。有 一發射器控制電路72，被整合至此積體電路52上面，以及 係用來運作上述至少之一積體發射器1〇〇。 第5圖係一包括一積體發射器1〇〇和一透鏡陣列48之積 體電路52的範例性實施例。此積體電路52係形成在一導電 ^生基貝10上面，最好為一濃密摻雜之矽，或一類似一薄膜 導電層等導電性材料，藉以提供一電子源。在其基質10上 面，佈置有一穿隧層20,其具有一小於5〇〇埃之厚度，最好 疋大、力100埃，但對某些應用例而言，5〇至25〇埃係更佳。 不同層之半導體薄膜材料，將會施加至其基質10，以及被 蝕刻形成上述之積體發射器100。在其穿隧層20上面，佈置 有—陰極層14’最好係一翻、金、鈕、銥、釕、Μ、鉻或 f他折射金屬或彼等合金等薄膜導電性層，但實質上最好 是翻。其陰極層層14係形成一陰極表面，而由其發射出成 電子和2子形式之能量。其透鏡陣列48在施加上，係使用 ，統之薄膜處理程序，以及係包括一透鏡28,其係界定在 一導電層内，以及係對齊其積體發射器100,以使上述出自 本紙張尺度

▼袭----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 550621 A7 _____B7 五、發明説明（8 ) 此積體發射器1〇〇之能量，能聚焦在一陽極結構76之表面 上。此陽極結構76，在佈置上係離其積體電路52 一段目標 距離74。 第6圖係一使用本發明之積體發射器1〇〇的顯示器應用 例之他型實施例。在此一實施例中，有多數發射器i 〇〇排 列，以及係形成於一積體電路52内。每一發射器1〇〇，可發 射出成電子發射16或光子發射18之形式的能量發射22(見 第1圖）。一陽極結構，即顯示器4〇，可在其由顯示子圖素 42構成之顯示圖素44内，接收上述被發射之能量。其顯示 子圖素42，最好係一燐光質材料，其可在被上述能量發射 Μ之電子發射16撞擊到時產生光子。或者，此顯示子圖素 42，可為一半透明開口，以容許其能量發射22之光子發射 18通過此顯示器4〇，而作直接光子觀看用。 第7圖係一積體發射器ι〇〇在一儲存裝置内之另一種用 途。在此範例性實施例中，一具有多數積體發射器1〇〇之積 體電路（1C) 52，係具有一屬聚焦機構而與積體發射器ι〇〇 對齊之透鏡陣列48。此透鏡陣列48係用來建立一聚焦束 32，其係用來影嚮一記錄表面，即媒體％。此媒體％係施 加至私動為56，其可相對於1C 52上面之積體發射器 100 ’使該媒體58定位。該移動器56在其中最好整合有一讀 取器電路62。此讀取器62係顯示為一放大器68，而製成一 至其媒體58之第一歐姆接點64，和一至其移動器％之第二 歐姆接點66，其最好為一半導體或導體基質。當一聚焦束 32撞擊到該媒體58時，若此聚焦束之電流密度夠高，該媒 本紙張尺度適财關家標準_ Μ規格⑽Χ297公％ 11 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一奉！ 、订| 550621 五、發明説明（9 體將會做相位改變，以建立—受影嚮之媒體區域6〇。當一 低電机搶度之聚焦束32，施加至其媒體58表面時，不同速 ^之電流流動’將會被其放大器__，而建立一讀取 輸出70因此’藉由來自其發射器5〇之能量來影響該媒 體，資訊可使用該媒體之結構相位改變性質，被儲存在該 媒體内。一此種相位變化材料是In2Se3。其他之相位變化 材料’係為本技藝之專業人員所熟知。 '第8圖係本發明之積體發射器1〇〇的範例性實施例之頂 視圖’其係包括—在其陰極層14内之發射器區域Μ。其陰 極層14在電氣上係耦合至及佈置在其導電性層μ上面，後 者係佈置在其絕緣層78上方。其積體發射器1〇〇，係顯示為 幸乂佳之圓形，然而，其他之形狀可被使用。此圓形較佳 之處是，其所產生之電場，係更為均勻，蓋此形狀中並無 不連續之邊緣。 第9圖係第8圖中所顯示之積體發射器1〇〇自9_9軸線視 去的範例性實施例之橫截面圖。一基質1〇，最好為一導電 性層或一高度摻雜之半導體，可提供一電子供應給其穿隧 層20，其係佈置在一界定於一絕緣層78内之開口内。一陰 極層14，最好為一薄膜導電性層，係佈置在其穿隧層⑼上 方以及部伤地在其導電性層82上方，藉以與其導電性層 形成電氣接觸。可選擇地，一黏合劑層8〇可被加入，以依 據就其絕緣層78和導電性層82所選定之特定材料，而在此 等導電性層82與絕緣層78間，提供一黏合界面。 第10圖係一電腦90之範例性方塊圖，其係包括一微處 本紙張尺度適用中國國表標準（CNS) Α4規格（210X297公楚） 550621 A7

550621 A7 B7 五、發明説明（11 絕緣層78係建立在該基質上面，除被其罩膜102覆蓋之區域 外。此罩膜1 02所界定之區域，和因而在絕緣層78内所界定 之最後空泛層或開口，決定了該罩膜102被移除時，其以後 所形成之積體發射器1〇〇的形狀和位置。 在弟11 C圖中’一選擇性黏合劑層8 〇，會施加至該等 基質10和絕緣體78上面。在以後施加之導電性層82(見第 11D圖）以金質製成時，該黏合劑層8〇最好為叙。此黏合劑 層最好係使用傳統之澱積技術來施加。該黏合劑層最好係 大約100至200埃厚，但可依據所選定之材料，為任何之厚 度。 在第11D圖中，一導電性層82，將會施加至其基質1〇 上面先前所施加之薄層上面，諸如若有使用之黏合劑層 80。此導電性層最好係使用傳統之澱積技術來形成。該導 電性層最好為大約500至1〇〇〇埃厚之金質。 在第11E圖中，一樣式化層1〇4，係施加至其導電性層 82上面，以及一開口係形成於其中，藉以界定出一用以建 立一積體發射器之蝕刻區域。此樣式化層丨〇4，最好係一大 約l//m厚之正光阻抗蝕劑層。 在第11F圖中，最好使用一濕蝕刻程序，而在其樣式 化層104之開口内，建立一在其導電性層”内之開口。典型 地’此#亥㈠呈序將會建立一如所顯示之均質㈣刻外形 106’其中-部份之導電性層，係底切於其樣式化層ι〇4之 下方。此所狀濕姓刻程序，最好不與其若有使用之黏合 劑層80反應，藉以防止其姓刻材料達至其基質1〇。可選擇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公爱）

五、發明説明（l2) 地，乾餘刻程序可被用來儀刻該導電性層82。 在第11G圖中，一對黏合劑層8〇呈活性之乾蝕刻程 序，較佳地係被用來建立一各向異性之外形1〇8。 在第11H圖中，一較佳地類似金屬群集介電質，Ti〇x、

TaOx WSiN、TaA10xNy、TaA10x、或 A10xNy，但最好為

Ti〇x等高介電質強度材料之穿隧層2〇，係施加至其已處理 過之基貝10的表面上方，而在其樣式化層1〇4和其絕緣層 内之開口上面。其透納層2〇在澱積上，最好係藉由喷鍍該 金屬，並導入氧氣和/或氮氣，以形成該介電質層，而使其 厚度小於500埃左右，最好在大約5〇至25〇埃之間，諸如大 約100埃。 在第111圖中，一剝離程序被用來移除其樣式化層 104，和其佈置在此樣式化層1〇4上面之部份穿隧層2〇。低 溫電漿係較佳地被用來活性地蝕刻其樣式化層1〇4内之灰 有機材料。一整平電漿蝕刻程序中所用之氣體，最好為氧 氣。上述處理過之基質10，係被置於一室内，以及導入氧 氣，並且以一能量源來激勵，而建立一電漿場。此電漿場 可將该氧氣激勵至一高能量狀態，此復可將其樣式化層丨04 之成分氧化成氣體，而被一真空泵移出該室外。由於彼等 之接近和容積比中之差異，其樣式化層104之某些成分，在 剝離期間，會與其佈置在樣式化層1〇4上面之薄穿隧層2〇 内的組成分反應。舉例而言，其樣式化層1〇4所釋出之一氧 化碳，將會與其穿隧層20之TiOx層内的氧氣反應，而形成 c〇2氣體，其接著會被移除，而在其導電性層82之表面上 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） 550621 A7 B7 五、發明説明（13 ) 面，遺留下少量之Ti。因此，其佈置在樣式化層1〇4上面之 穿隧層20,本質上係在上述之剝離程序中被移除。在此剝 離程序完成後，本質上僅有佈置其絕緣層78之開口内的部 份穿隧層20會遺留下來。 可選擇地，一濕式剝離程序可被用來代替上述之電漿 剝離程序。在其穿隧層20施加至上述處理過之基質1〇的表 面後，此基質10係使浸入一溶劑内，其將會膨脹及移除其 樣式化層104，因而使其穿隧層20保持佈置在其絕緣層78 之開口内。 第11J圖係顯示一在上述處理過之基質10的表面上方 之陰極層14的施加。此陰極層14最好為一類似鉑等薄膜金 屬層，以及最好具有大約50至250埃之厚度。該陰極層14 可使用其他之金屬，諸如金、鈕、鉉、釕、鈕、鉻、或其 他之折射金屬或彼等之合金。此佈置在其穿隧層2〇上面之 陰極層14，會形成其發射器室114内之發射器表面％。 第ιικ圖係例示一陰極光阻抗蝕劑層116之施加，其係 已施加及樣式化而界定出陰極層14要被蝕刻使其基質1〇上 面之多重發射器隔離的開口。 第11L圖係例示上述已被蝕刻及其陰極光阻抗蝕劑 116已被移除後之陰極層14。在其發射器室114内，係其發 射器表面86。此所成結構之範例性頂視圖，係顯示在第8 圖中。此發射器表面86，具有一第一區域。其發射器室丨丨4， 係具有一與其發射器表面86界接之第一室區段，其在黏合 劑層80内，係具有一些大致平行之側壁。該發射器室工 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝丨 、可|

16 - 550621 A7 =有-形成於其導電性層82内之第二室區段，其係具有 :些向-具有_第二區域之開口散開的側壁。此第二區域 係大於上述之第一區域。其陰極層14係佈置在其發射器表 ㈣和其發射器室114之第一與第二區段的側壁上面。藉由 ❹積體電路薄膜技術來製作此發射器，其可連同傳統式 it體電路上面所發現之傳統式主動電路一起積體化。此具 冑發射器之積體電路，可如先前之描述，被使用於顯示裝 4或儲存裝置内。在製作後，該發射器最好經歷_退火程 序，藉以增加其發射器之發射量。 第12A和12B圖係上述用來增加一合併本發明之發射 為的發射電流能力之範例性退火程序的圖表。此退火程序 :可藉由容許該發射器壽命較長，而增加其裝置產率和品 質。姑不論其他利益，該退火程序將有助於降低相異金屬 之接點的電阻，因而可增加流至其發射器之電流。 在第12A圖中，一第一熱特徵曲線12〇，係顯示上述包 括一合併本發明之發射器的已處理過之基質，首先在忉分 鐘内上昇至一大約40(TC之溫度，接著保持在此溫度下長達 30分鐘。接著，此處理過之基質，會在一大約”分鐘之期 間内，慢慢冷卻返回室溫（大約25〇c )。 在第12B圖中，一第二熱特徵曲線122，係顯示上述包 括一合併本發明之發射器的已處理過之基質，會在ι〇分鐘 | 内上昇至一大約600 C之溫度，並且保持在此溫度下長達3〇 分鐘。接著，此處理過之基質，會在一大約1〇〇分鐘之期間 内，慢慢冷卻返回室溫。本技藝之專業人員將可理解，其 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐^ -----

零袭..... (請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) •訂丨 550621 A7 _B7__ 五、發明説明（l5 ) 昇高之溫度和冷卻之速率，可自所述之範例性程序做修 改，以及仍符合本發明之精神與範圍。藉由使上述包括至 少一合併本發明之發射器的基質退火，此發射器之數項特 性會得到改良。 18 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 550621 A7 B7 五、發明説明（l6 ) 元件標號對照 10·. .基質 62·· 讀取器電路 10·· .電子供應層 64·· .第一歐姆接點 10.· .電子源 66·· .第二歐姆接點 12.. .接點 68.· .放大器 14·· .陰極層 70.· .讀取器輸出 16.· .電子 74·· .目標距離 18.. .光子 76…陽極結構 20...穿隧層 78·· .絕緣層 22.. .能量發射 80...黏合劑層 24.. .電壓源 82.. .導電性層 26.· .陽極電壓Va 84.· .發射器區域 28._ •透鏡 86...發射器表面 30.. ，.陽極結構 92...顯示裝置 32.. ..聚焦束 94.. .儲存裝置 38. ..光學透鏡 96.· .微處理器 40. ..顯示器 98·. .記憶體 42. ..顯示子圖素 100 ...積體發射器 44. ..顯示圖素 102 ...罩膜 48. ..透鏡陣列 104 ...樣式化層 50, 100...發射器 106 ...均質性蝕刻外形 52. ..積體電路 108 ...各向異性之外形 56. ..移除器 114 ...發射器室 58. ..媒體 116 ...陰極光阻抗蝕劑層 60. ..媒體區域 120 ，122...退火程序 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) 19

Claims (1)

1. 550621 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 h —種發射器（50,100)，其係包括： 一電子供應層（10); 一陰極層（14);和 一佈置在此等電子供應層與陰極層間之穿隧層 (20) ’其中之電子供應層、陰極層、和穿隧層，係經歷 過一退火程序（120,122)。 2·如申請專利範圍第1項之發射器（50，1〇〇)，其中之穿隧層 (20)，係一金屬群集介電質層。 3·如申請專利範圍第1項之發射器（5〇，1〇〇)，其中之穿隧層 (20) ’ 係一選自 TiOx、TaOx、WSiN、TaAIOxNy、TaAIOx 和AIOxNy所組成之群的金屬群集介電質層。 4.如申請專利範圍第丨項之發射器（5〇，1〇〇)，其在運作上可 提供一大於每平方公分lxl〇·2安培之發射電流。 5·如申請專利範圍第丨項之發射器（5〇，1〇〇)，其中之穿隧層 (20) ’係具有一範圍在大約5〇至250埃内之厚度。 6· 一種積體電路（52)，其係包括： 一基質（10); 申請專利範圍第1頂之發射器（5〇，1〇〇)，其係佈置 在其基質上面；和 一可使上述具有發射器之基質上面所形成之發射 器運作的電子電路（72)。 7· —種電子裝置，其係包括： 申請專利範圍第1頂之發射器（5〇，1〇〇)，其可發射 能量（22);和 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS) A4規格（210X297公酱) …：——-鬢…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _、可1 20 550621 A8 B8 C8 ____ D8 六、申請專利範圍 一陽極結構（76,40,5 8)，其可接收上述發射之能 量，以及可響應此發射之能量的接收，而產生至少一第 一效應，以及可響應此發射之能量的未被接收，而產生 一第二效應。 8·如申請專利範圍第7項之電子裝置，其中之電子裝置， 係一大莖儲存器裝置（第7圖），以及其陽極結構係一儲 存媒體（58) ’此電子裝置係進一步包括一讀取電路 (62) ’其可彳貞測其陽極結構上面所產生之效應。 9.如申請專利範圍第7項之電子裝置，其中之電子裝置， 係一顯示裝置（第6圖），以及其陽極結構，係一顯示螢 幕（40)其可響應上述發射之能量的接收，而建立一可 見之效應。 10·如申請專利範圍第9項之電子裝置，其中之顯示螢幕 (40)，係包括一或多之燐光質（42)，其在運作上可響應 上述發射之能量（22)的接收，而發射光子（18)。 11· 一種發射器（50，1〇〇)，其係包括： 一電子供應層（10); 絕緣層（78)，其係形成於電子供應層上面，以及 具有一界定其中之開口； 一穿隧層（20)，其係形成於上述開口内之電子供應 層上面；和 一形成於此穿隧層上面之陰極層（14); 其中之發射器係經歷過一退火程序（12〇，122)，藉 以增加其自電子供應層穿隧至陰極層有關能量發射（22) 本紙張尺度適用中國國家標準⑽）A4規格⑵0X297公箸） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 21 550621 A8 B8 C8 _____D8 f六、申請專利範園 之電子（10)的供應。 I2·如申請專利範圍第11項之發射器（50,100)，其除電子發 射（22)外，尚可發射光子（18)。 丨3·如申請專利範圍第11項之發射器（50,100)，其中之穿隧 層（20) ’係一金屬群集介電質層。 14·如申請專利範圍第u項之發射器（5〇，1〇〇)，其中之陰極 層（14) ’係具有一大於每平方公分0.01安培之發射率。 15.如申請專利範圍第u項之發射器（5〇，1〇〇)，其中之穿隧 層（2〇)，係一選自 Ti〇x、Ta〇x、WSiN、TaAI〇xNy、TaAI〇x 和AIOxNy所組成之群的金屬群集介電質層。 I6·如申請專利範圍第11項之發射器（50,1〇〇)，其中之穿隧 層（20) ’係具有一範圍在大約50至250埃内之厚度。 17_ —種可在一電子供應層（1〇)上面建立一發射器（5〇，1〇〇) 之方法，其包括之步驟有： 施加一導電性層（80,82)，使黏附至一佈置在其電 子供應層上面之絕緣層（78)，此絕緣層界定出一至其電 子供應層之開口； 施加一導電性層，至其樣式化層（1〇4)上面； 在其樣式化和導電性層内，建立一至其電子供應層 之開口（108); 在其樣式化層和其開口上方，施加一穿隨層（2〇); 以及 蝕刻其樣式化層（第111圖），將其自穿隧層下方移 除，藉以自其導電性層剝離，而移除其未佈置在上述開 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） .............:…·if (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可I 22 550621 A8 B8 C8 D8 A、申請專利範圍 口内之穿隧層。 18.如申請專利範圍第17項之方法，其進一包括之步驟有， 使上述處理過之發射器退火（120，122)，藉以增加其穿隧 電流。 19·如申請專利範圍第17項之方法，其中所施加之穿隧層 (20)，係具有一小於500埃左右之厚度。 20.如申請專利範圍第17項之方法，其進一包括之步驟有， 在其穿随層（20)上面施加一陰極層（14)。 23 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）