復合型尖錐場發(fā)射陣列制備工藝研究.pdf

1、場致發(fā)射陣列陰極是真空微電子器件的核心部件，因其具有體積小、功耗低、響應速度快、抗輻射、工作溫度范圍寬等優(yōu)點，在場發(fā)射平板顯示器件、微波器件和傳感器等領域有著重要的應用前景。論文采用新型的陰極發(fā)射體材料和獨特的制備工藝，研制出一種 Mo-LaB6復合型場發(fā)射陣列陰極。該陰極的優(yōu)點在于：利用LaB6逸出功低、熔點高、電導率高、抗離子轟擊能力強等特點及鉬良好的金屬性和穩(wěn)定性，將二者結合起來作為發(fā)射體材料，從而有效提高了現(xiàn)有場發(fā)射陰極的發(fā)射電

2、流密度和發(fā)射穩(wěn)定性。
　　論文首先對Mo-LaB6復合型場發(fā)射陣列的制備工藝進行研究，共采取了兩種方案：臺階型和敷膜型。二者的制備方法類似，均包括光刻、氧化、刻蝕、柵極濺射和發(fā)射體材料沉積。臺階型是先在硅基底上沉積200nm的鉬臺階，然后再沉積 LaB6尖錐；覆膜型是先形成鉬尖錐，再在鉬錐表面沉積 LaB6薄膜做發(fā)射體。論文對這兩種制備方案中的工藝參數(shù)進行了詳細討論，最終獲得了發(fā)射體形貌良好的Mo-LaB6復合型場發(fā)射陣列。

3、>　　其次，論文還對Mo-LaB6復合型場發(fā)射陣列制備過程中出現(xiàn)的失效性現(xiàn)象進行了研究，主要包括柵極的脫落、陰極和陽極的氧化、微毛刺現(xiàn)象、尖錐的脫落和膜料成分的變化。針對這些失效性現(xiàn)象，論文提出了可能的解決方法，包括退火工藝、氫化處理工藝和老煉工藝。將處理前后的陰極進行測試比較，結果表明，柵極脫落問題得到了有效解決，且陰極開啟電壓有所降低。這些失效性研究將為制作優(yōu)良場發(fā)射陣列奠定良好的基礎。
　　論文最后對制備的Mo-LaB6復合