電界放射陰極の高効率、高出力マイクロ波デバイスへの応用

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06750342
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 嶋脇 秀隆 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (80241587)
• Keywords: 電界放射 / 冷陰極 / 真空マイクロエレクトロニクス / マイクロ波 / ミリ波

Research Abstract

2.電界放射陰極アレイのマイクロ波・ミリ波デバイスへの応用を目的として、電界放射陰極アレイの製作と、電界放射陰極アレイを用いたマイクロ波逓倍増幅管の開発を目指して研究を行った。以下に、研究実績について略述する。
1.電界放射陰極アレイ製作プロセスの確立
反応性イオンエッチング(RIE)と部分酸化法(LOCOS)を用いて、再現性のあるシリコン電界放射陰極アレイの製作プロセスを確立し、ゲート電極付きとゲート電極のない電界放射陰極アレイの製作した。
電界放射陰極アレイの直流動作
試作したゲート電極のない電界放射陰極アレイに直流電圧(〜30kV)を印加し、得られた電流が電界放射によるものであることを確認した。
3.電界放射陰極アレイの高周波駆動
電界放射陰極アレイを空胴共振器に装荷した高周波電子ビーム源を試作し、マグネトロン(2.54GHz)を高周波駆動源として電子放出実験を行い、高周波駆動による電界放射のためには、陰極間隙間で発生するマルチパクター効果を抑えること、そのためには低抵抗のシリコン基板を使用する必要があるという知見を得た。
上記結果に基づき、現在、構造を検討中である。

Research Products

• [Publications] 森 雅弘: "電界放射陰極アレイの電子ビーム収束" 第55回応用物理学会講演予稿集. 2. 577- (1994)
• [Publications] Makoto Shiho: "Design Tera-hertz Micro FEL Using a Micro Emitter" 19th Int.Conf.on Infrared and Millimeter Waves. 151-152 (1994)