| 研究課題/領域番号 |
11555006
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 展開研究 |
|---|
| 研究分野 |
表面界面物性
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
後藤 康仁 京都大学, 工学研究科, 助手 (00225666)
|
|---|
| 研究分担者 |
辻 博司 京都大学, 工学研究科, 助手 (20127103)
石川 順三 京都大学, 工学研究科, 教授 (80026278)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
|
|---|
| キーワード | 窒化ニオブ薄膜 / 極微フィールドエミッタアレイ / ゲート電極 / イオンビーム援用蒸着 / 転写モールド法 / エッチバック法 / 電子放出特性 / エミッションパターン / 高真空 / イオンビームアシスト蒸着 / テトラメチルアンモニウムヒドロキシド / 水酸化カリウム |
|---|
| 研究概要 |
窒化ニオブ薄膜を陰極としたゲート付き極微フィールドエミッタアレイの試作を行った。作製プロセスは窒化ニオブ薄膜で覆われたエミッタの形成及びエミッタに対するゲート電極の付与の二つに分けられる。エミッタ形成プロセスとして、アレイの面内で先端のそろった形状が得やすい転写モールド法を採用した。表面を熱酸化したシリコン基板上にフォトリソグラフィーによって26個の円形パターンを転写し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドによる異方性エッチングを行ってピラミッド状の鋳型を形成した。鋳型をさらに酸化することでエミッタとゲートの間の絶縁層を予め形成しておき、その後イオンビーム援用蒸着によって窒化ニオブを形成した。この試料をガラス基板上に接着して鋳型のシリコン基板を機械研磨と化学研磨により取り除いた。酸化シリコンに覆われた窒化ニオブエミッタアレイにモリブデンを蒸着し、その後エッチバック法によってモリブデン、酸化シリコンの開口形成を行い、ゲート付きのエミッタを形成することができた。試作した極微フィールドエミッタアレイからの電子放出特性をターボ分子ポンプにより排気した高真空雰囲気で測定した。その結果、動作電圧14V程度で電子放出を確認することができた。時々,以上放電が生じて動作電圧が上昇し最終的に20V程度の電圧になったが、放電の間の電子放出は比較的安定であった。引き出した電子を蛍光板に入射させエミッションパターンを観測したところ、比較的広がり角が大きく、電流の大部分がゲート電極に流入していると考えられるような結果が得られた。最終的には作製プロセスの諸条件を最適化することでよりよい特性の素子が形成できるものと考えられる。
|
