MIC法FEA穩(wěn)流層技術研究.pdf

1、相比較熱陰極，場發(fā)射冷陰極具有響應時間短、發(fā)射電流大、工作溫度低等特點，因而其擁有廣闊的應用前景，主要包括平板顯示、微波器件、真空微電子器件等領域。但是在制作過程中也存在問題，例如制作時發(fā)射尖錐形貌很難達到一致、去除犧牲層時微尖容易脫落、微尖形貌存在差異導致的發(fā)射電流不均勻、柵陰短路導致整個發(fā)射體被燒毀等。本文以傳統(tǒng)的Spindt型場發(fā)射陣列為基礎，將穩(wěn)流層設計成p-n結結構，之后利用金屬誘導（MIC）來優(yōu)化穩(wěn)流層性能，選用的誘導金屬為

2、Ni，通過形貌以及電學性能測試分析，選出制備穩(wěn)流層的最佳工藝參數(shù)，因而出現(xiàn)異常發(fā)射時，p-n結可起到分壓作用，進而保護整個發(fā)射陰極陣列，犧牲層材料為金屬Al，發(fā)射體材料為金屬Mo，蒸鍍完成后對發(fā)射體進行燒氫處理，最后對發(fā)射性進行測試。本論文具體工作有：采用電子束蒸發(fā)設備制備出穩(wěn)流層，之后用MIC法優(yōu)化穩(wěn)流層性能，具體包括不同的退火溫度、退火時間、退火時N2流量以及n硅厚度；對犧牲層的制備參數(shù)進行了大量的實驗研究，找出最佳蒸鍍犧牲層角度；

3、之后對制作好的陰極進行燒氫處理，以提高尖錐表面活性；最后對陰極陣列進行發(fā)射性能的測試。經(jīng)過研究得出如下結論：
　?。?）在MIC法退火過程中，最佳退火參數(shù)為：n硅厚度150nm，鎳膜厚度30nm，鍍膜溫度140℃，腔室真空度2×10-4Pa，退火溫度500℃，退火時間4h，退火時N2流量0.5L/min。
　　（2）對于犧牲層，最佳斜蒸角度為37°，斜蒸時基片轉速為48轉/min，犧牲層的去除時間30min較佳。