場致發(fā)射器件中二次電子發(fā)射的研究.pdf

1、隨著真空納電子學(VNE)越來越受到關注,對于場致發(fā)射顯示器件(FED)的研究不斷深入.場致發(fā)射過程中,二次電子發(fā)射現(xiàn)象不可忽視.二次電子發(fā)射引起電荷積累,改變電場分布,二次電子再與空間電荷碰撞激發(fā)離子,引起離子轟擊,這些將對場致發(fā)射造成極大影響.該論文介紹了場致發(fā)射和二次電子發(fā)射的機理.在前人研究的基礎上,建立了一套二次電子的發(fā)射模型.利用Monte Carlo方法,模擬場致發(fā)射器件中二次電子的產生、運動過程.在模擬的過程中,同時考慮

2、了空間電荷積累效應,二次電子發(fā)射和背散射過程.論文模擬了具有不同形狀電子輸運通道的場發(fā)射結構中電子的發(fā)射和運動過程.結果顯示,通道內壁上半部分積累正電荷,內壁下半部分和通道下壁積累負電荷.通過比較不同模型中電壓分布和陰極電流密度分布,發(fā)現(xiàn)增大通道壁的斜率有助于減少通道下壁的電荷積累.此外,還發(fā)現(xiàn)增大通道的斜率將使直接打在陽極上的一次電子比例減小,因此,通道的斜率越大,應用于新型雙柵極結構時,調制效果越好.論文研究了場發(fā)射中基于二次發(fā)射的

3、離子轟擊情況.模擬了不同初始條件下,一個帶有hop spacer和flu spacer的場發(fā)射結構中電子發(fā)射和離子轟擊過程.通過比較,發(fā)現(xiàn)增大電極上的電壓會激發(fā)更多的二次電子和背散射電子,由此增大離子轟擊程度.另外,相同初始條件下,hop結構中受到的離子轟擊比normal gate結構中的程度弱.我們搭建了一套實驗裝置,用來觀察場發(fā)射中到達陽極屏上的電子(主要是二次電子)的能量分布.同時,論文對多種初始條件下簡化的實驗結構中電子的運動情