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半導体ダイヤモンドを用いた冷陰極の作製

研究課題

研究課題/領域番号 06750029
研究種目

奨励研究(A)

配分区分補助金
研究分野 表面界面物性
研究機関東海大学

研究代表者

岡野 健  東海大学, 工学部, 講師 (20233356)

研究期間 (年度) 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
900千円 (直接経費: 900千円)
1994年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードダイヤモンド / 負の電子親和力 / 半導体 / 気相成長 / 不純物添加 / フィールドエミッタ・アレー / 電界放出 / 形状制御
研究概要

本年度の研究実績は以下の通りである。昨年度までの成果により、フォトリソグラフィー技術による微細加工及び化学的エッチング技術を用いることにより、一面を逆ピラミッド状にエッチングしたシリコン基板上に、熱フィラメントCVD法によりダイヤモンド薄膜を成長させ、(このとき反応ガス中に適当な不純物を添加することで得られるダイヤモンドを半導体化した。)得られた試料を混酸に浸し、シリコン基板を除去することでピラミッド状ダイヤモンド(ダイヤモンド・フィールドエミッタ・アレー)の作製が可能となった。昨年度までの研究では、得られたダイヤモンド・フィールドエミッタ・アレーからの電解放出特性は、外部機関への測定依頼に頼っていたが、本年度の助成金により高圧電源などが購入できたため、当研究室内での測定がある程度可能となった。その結果、微細に形状制御されたダイヤモンド・フィールドエミッタ・アレー内の各々のピラミッド状ダイヤモンドからかなり高いレベルの放出電流が観測され、時間に対する安定性も非常に高いことが確認されている。これは主にダイヤモンドの持つ物理的な高硬度や、ダイヤモンド表面の化学的吸着性の低さなどに起因するものであると考えられる。しかし、現状ではまだダイヤモンドが持つと言われている“負の電子親和力"を有効に利用するまでには至っておらず、今後ダイヤモンドが安定して“負の電子親和力"を保てるような表面処理技術が確立できれば、これを上述の成果と組み合わせ、実用レベルのダイヤモンド冷陰極の開発が可能になると思われる。

報告書

(1件)
  • 1994 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (2件)

  • [文献書誌] K.Okano 他4名: "Fabrication of a diamond field emitter array" Applied Physics Letters. 64. 2742-2744 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Okano 他1名: "Electron emission from phosphorns-and boron-doped polycrystalline diamond films" Electronics Letters. (発表予定).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1994-04-01   更新日: 2016-04-21  

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