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一种集成栅极电子源的排布方法及真空电子设备技术

技术编号:40501576 阅读:22 留言:0更新日期:2024-02-26 19:29
本发明专利技术涉及真空微纳电子源的技术领域,更具体地,涉及一种集成栅极电子源的排布方法及真空电子设备,能够提升制备于P型半导体衬底上的场发射阴极电子供应来源区域面积的一致性,提升场发射阴极供应电流的均匀性,提供发射电流均匀稳定的集成栅极电子源,有效解决了现有技术中基于P型半导体衬底的集成栅极场发射电子源中各个场发射阴极电子供应来源区域面积不一致、供应电流和发射电流不均匀的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空微纳电子源的,更具体地,涉及一种集成栅极电子源的排布方法及真空电子设备


技术介绍

1、p型半导体中电子是少数载流子,制备于p型半导体衬底上的场发射阴极具有饱和发射特性,可提供稳定的场发射电流。集成电子抽取栅极的基于p型半导体衬底的场发射电子源,可作为高性能电子源应用于高时间/空间分辨率电子显微成像、微纳真空三极管、高通量电子束光刻、高精度电离真空计、微推力器电荷中和器和高能量分辨率质谱仪等领域。

2、在本领域常见基于p型半导体衬底的集成“并联矩形”栅电极板的方阵电子源设计中,为获得较大的发射电流密度,场发射阴极方阵密排于栅电极板中的小部分区域。因此,栅电极板在平面上可分为场发射阴极方阵外与方阵内两个区域,其中方阵外的区域面积占总栅电极板面积的大部分,其下方反型层电流是阵列场发射电流的主要电子供应来源。这些反型层电子沿电子浓度梯度最大的方向扩散输运,大部分分配至输运距离最短(即位于方阵边缘)的场发射阴极。方阵内部的各个场发射阴极只能得到其周围小面积区域(以场发射阴极间距为边长的正方形)反型层电子供应场发射,供应量远小于方阵边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:所述栅电极板(1)的形状为圆形,若干个所述场发射阴极(2)均匀排列在一个与所述栅电极板(1)同心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:所述栅电极板(1)的形状为正方形,若干个所述场发射阴极(2)呈方阵排列;位于方阵边缘的场发射阴极(2)到所述栅电极板(1)边界的最短距离均等于方阵中相邻场发射阴极间距的一半。

4.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:若干个所述场发...

【技术特征摘要】

1.一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:所述栅电极板(1)的形状为圆形,若干个所述场发射阴极(2)均匀排列在一个与所述栅电极板(1)同心的圆周上。

3.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:所述栅电极板(1)的形状为正方形,若干个所述场发射阴极(2)呈方阵排列;位于方阵边缘的场发射阴极(2)到所述栅电极板(1)边界的最短距离均等于方阵中相邻场发射阴极间距的一半。

4.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其特征在于:若干个所述场发射阴极(2)呈方阵排列,所述栅电极板(1)包括位于方阵外部四周的矩形区域(12)、及分别连接在所述矩形区域(12)与所述场发射阴极(2)之间的独立引线(13),所述独立引线(13)的长度和面积相等或最大限度接近。

5.根据权利要求1所述的一种集成栅极电子源的排布方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:佘峻聪陈阳黄一峰陈军邓少芝许宁生
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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