1998 Fiscal Year Annual Research Report
共鳴トンネル電子源の放射電子のエネルギー計算に関する研究
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09305022
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
横尾 邦義 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 信之 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10178759)
嶋脇 秀隆 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (80241587)
三村 秀典 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (90144055)
江上 典文 ATR, 環境適応通信研究所, 室長
石塚 浩 福岡工業大学, 工学部, 教授 (50015517)
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| Keywords | 共鳴トンネル / 冷陰極 / 単色電子源 / GaAs / AlAs / 量子井戸 |
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| Research Abstract |
1. GaAs/AlAs超格子構造からなる単一量子井戸、2重量子井戸、3重量子井戸を持つ共鳴トンネル陰極を分子線エピタキシー(MEB)法により製作し、動作実験を行った。その結果、ダイオード電流特性に共鳴トンネル効果に伴う負性抵抗性が観測される電圧近傍で、ステップ状とインパルス状の電子放射を観測した。放射電流の立ち上がり電圧が、ダイオード電流に負性抵抗の現れる電圧と一致することから、共鳴トンネル効果を反映した電子放射と考えられる。今後、放射電子のエネルギー分布の計測を予定している。
2. これまでのMOSトンネル陰極の研究から、放射効率の高効率化のためには、単結晶薄膜中での加速、および、トンネル電子の酸化膜の伝導帯中の走行距離をできるだけ短くすることが有効であることがわかっている。共鳴トンネル陰極の電子放射効率を改善するため、量子構造を通過した電子の加速層に間接遷移型材料のAlxGa_<x-1>Asを用いた陰極構造、および、共鳴トンネル領域と加速領域とを分離した2段ゲート構造の共鳴トンネル陰極構造を新たに提案し、試作を行った。
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[Publications] H.Mimura,H.Shimawaki,K.Yokoo: "Resonant Fowler Nordheim tunneling emission from metal-oxide-semiconductor cathodes" J.Vac.Sci.Technol.B16(2). 803-806 (1998)
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[Publications] H.Mimura,K.Yokoo: "Tunneling emission from valence band of Si-metal-oxide-semiconductor electron tunneling cathode" J.Vac.Sci.Technol.B16(2). 818-821 (1998)
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[Publications] 嶋脇秀隆,三村秀典,横尾邦義: "共鳴トンネル陰極からの電子放出特性" 第59回応用物理関係連合講演会(秋季). 2. 17a-A-7 (1998)
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[Publications] H.Mimura,K.Yokoo: "Enhancement in electron from polycrystalline silicon field emitter arrays coated with diamond-like carbon" J.Appl.Phys.84. 3378-3381 (1998)
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[Publications] 横尾、三村: "半導体電子源の電界電子放射特性" 真空. 4. 428-433 (1998)
