復(fù)合型硅基場發(fā)射陣列陰極研究.pdf

1、場發(fā)射陣列陰極作為一種新型電子源，具有體積小、功耗低、響應(yīng)速度快、抗輻射、工作溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在眾多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。但是目前，陰極的發(fā)射電流密度低和發(fā)射穩(wěn)定性差，限制了其在實(shí)際器件中的應(yīng)用。
　　本文在傳統(tǒng)微尖FEA結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，采用新型的發(fā)射材料和獨(dú)特的工藝，對復(fù)合型硅基場發(fā)射陣列陰極進(jìn)行了制備和研究：選用附著力好、熔點(diǎn)高的多晶硅材料作為高阻尖錐基進(jìn)行沉積；選用逸出功低、熔點(diǎn)高、電導(dǎo)率高、耐離子轟擊、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的六硼化

2、鑭作為發(fā)射尖錐材料進(jìn)行尖錐覆膜，以提高陰極的發(fā)射電流密度和發(fā)射穩(wěn)定性。
　　本文工作主要有：復(fù)合型硅基場發(fā)射陣列陰極的工藝研究、動態(tài)測試和結(jié)果分析。論文詳細(xì)研究了陰極陣列的制備工藝：在 n型硅襯底上，用硅熱氧化工藝制作800 nm的絕緣層；采用磁控濺射法沉積200 nm的Ti-W柵極；使用半導(dǎo)體光刻工藝制作間距6μm，孔徑1μm的空腔陣列，并對腔腹進(jìn)行化學(xué)刻蝕；采用真空熱蒸發(fā)法蒸鍍Al犧牲層，電子束蒸發(fā)法沉積多晶硅尖錐基。通過對犧