2000 Fiscal Year Annual Research Report
ビーム支援プロセスによる極微電子源アレイの作製と安定化
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12135205
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Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
高井 幹夫 大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (90142306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳沢 淳一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60239803)
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| Keywords | 電界放出電子源 / 電子源の高輝度化 / 電子源の安定化 / 電子源アレイ / デュアルビーム / 集束イオンビーム / 局所加工プロセス / 真空マイクロエレクトロニクス |
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| Research Abstract |
本年度は、電子源の高輝度化、低電圧化のための極微構造電子源アレイ設計製作を行った。
1.デュアルビーム(集束イオンおよび電子ビーム)による極微構造冷陰極形成
現有のデュアルビーム装置に各種反応ガスを導入し、数ナノメートル径の集束イオンビームおよび電子ビームを同一焦点位置で交互に照射することによる極微構造冷陰極のPt堆積形成、ゲート構造形成プロセスを開発した。電子源のゲート金属には高温耐性が必要なため、堆積には高融点金属薄膜堆積装置(設備備品)を用いた。また、極微ゲート加工には、集束イオンビーム直描加工をスパッタリングとヨウ素雰囲気中での反応性エッチングにより行い、さらに、試料を大気にさらさず、その場で有機金属ガス雰囲気中での電子ビーム誘起による極微細冷陰極の堆積形成を行った。これまでの予備実験で、Pt,W,C等の陰極が数秒で堆積でき、冷陰極として使える事を実証しているため、これらの陰極の組成・形状および加工損傷・残留汚染等について、イオンマイクロプローブ、オージェ分光等(現有装置)により明らかにし、ゲート加工プロセス、陰極堆積プロセス、加工形状のパラメータを最適化した。
2.極微構造電子源アレイ設計製作
デュアルビームの局所加工プロセスを、電子源のアレイパタンにあわせて、局所的に実行するためのプログラム制御技術の確立と、これにより、局所加工位置をベクトル走査することによる電子源アレイ製作の自動化を図った。
3.東北大三村との連携研究(放出電子の単色性の検証)のための電子源マウントジグの設計製作を行った。
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[Publications] A.Seidl: "Accuracy Problems in Simulation of Field Emitter Devices Using Finite Elements"J.Computational Physics. 166. 159-164 (2001)
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[Publications] C.Ochiai: "Fabrication Process of Field Emitter Arrays Using Focused Ion and Electron Beam Induced Reaction"J.Vac.Sci.Technl.. B19(in press). (2001)
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[Publications] C.Ochiai: "Wedge Emitter Fabrication Using Focused Ion Beam"J.Vac.Sci.Technl.. B19(in press). (2001)
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[Publications] C.Ochiai: "Fast Prototyping of Metal Gated Field Emitter Arrays Using Dual Beam System"Technical Digest of the 7^<th> Intern. Display Workshops, November 29-December 1,2000, Kobe, Japan. 967-970 (2000)
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[Publications] S.Okuda: "Double-Gated Field-Emitter Arrays for CRT Applications"Technical Digest of the 7^<th> Intern. Display Workshops, November 29-December 1,2000, Kobe, Japan. 525-528 (2000)
