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一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法技术

技术编号:24463147 阅读:60 留言:0更新日期:2020-06-10 17:37
本发明专利技术公开了一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法,该制作方法利用纳米结构体局部自加热效应在微纳导电基体上熔接生长在导电衬底上的单根一维纳米结构,以形成欧姆接触接合;利用金属探针以电熔断方式截取单根一维纳米结构,使得单根一维纳米结构与导电衬底脱离,形成基于微纳导电基体的单根一维纳米结构冷阴极。本发明专利技术所述的制作方法简单且具有通用性,可基于不同类型的一维纳米材料在不同材质、不同形状的微纳导电基体上制作单根一维纳米结构冷阴极。这种单根一维纳米结构冷阴极应用于高亮度、相干电子源,在电子束光刻、电子显微镜、科学研究装置等中有着重要应用。

Fabrication of a single one-dimensional nanostructured field emission cold cathode

【技术实现步骤摘要】
一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法
本专利技术涉及纳米材料加工技术和真空微电子
,更具体的,涉及一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法。
技术介绍
一维纳米结构以其优异的电学、光学、热学和磁学特性在新型纳电子器件、光电子器件、能源存储、生物与化学传感、场致电子发射等领域受到广泛关注。由于一维纳米结构具有高长径比的特征,使得其在场致电子发射器件的应用中具有得天独厚的优势。场致电子发射(简称为场发射)是指通过在固体材料表面施加一个很强的电场使得材料表面势垒的宽度变窄、高度变低,材料内部电子能够隧穿过表面势垒进入到真空的物理过程。与传统热阴极电子源相比,基于场发射原理的冷阴极电子源具有快速响应、低功耗、高电流密度等优点。一维纳米结构高数值的高长径比带来发射端面具有很强的电场增强量,可实现低电场和高效率电子发射,被应用于场发射冷阴极。其中,单根一维纳米结构冷阴极可以实现高亮度、相干电子源,在电子束光刻、电子显微镜、科学研究等有重要应用。如何在微纳电极上可控制备出单根一维纳米结构,是单根一维纳米结构冷阴极的关键技术。...

【技术保护点】
1.一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法,其特征在于:该制作方法利用纳米结构体局部自加热效应在微纳导电基体上熔接生长在导电衬底上的单根一维纳米结构,以形成欧姆接触接合;利用金属探针以电熔断方式截取单根一维纳米结构,使得单根一维纳米结构与导电衬底脱离,形成基于微纳导电基体的单根一维纳米结构冷阴极。/n

【技术特征摘要】
1.一种单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法,其特征在于:该制作方法利用纳米结构体局部自加热效应在微纳导电基体上熔接生长在导电衬底上的单根一维纳米结构,以形成欧姆接触接合;利用金属探针以电熔断方式截取单根一维纳米结构,使得单根一维纳米结构与导电衬底脱离,形成基于微纳导电基体的单根一维纳米结构冷阴极。


2.根据权利要求1所述的单根一维纳米结构场发射冷阴极的制作方法,其特征在于:所述制作方法的具体步骤如下:
S1:采用具有导电性的材料制作微纳导电基体;
S2:在导电衬底上制备具有导电性的一维纳米结构作为场发射材料;
S3:将所制作的微纳导电基体与单根一维纳米结构的一端形成范德华接触;
S4:利用电子束进行辐照所述的微纳导电基体与所述的单根一维纳米结构的接触位置,同时通过施加电压于所述的微纳导电基体与单根一维纳米结构之间,并产生电流,所述的微纳导电基体与单根一维纳米结构的接触处产生局部高焦耳热,并原位加热接触区域使单根一维纳米结构与微纳导电基体熔融接合,以形成欧姆接触接合;
S5:利用金属探针以电熔断方式截取单根一维纳米结构,使得单根一维纳米结构与导...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓少芝赵鹏张宇
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:广东;44

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