• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

電子源の高機能化と低エネルギー分散化

研究課題

研究課題/領域番号 12135202
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関静岡大学 (2003)
東北大学 (2000-2002)

研究代表者

三村 秀典  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (90144055)

研究分担者 江上 典文  日本放送協会, 放送技術研究所, 主任研究員
小南 裕子  静岡大学, 電子工学研究所, 助手 (60313938)
中西 洋一郎  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (00022137)
嶋脇 秀隆  八戸工業大学, 工学部, 助教授 (80241587)
横尾 邦義  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
佐藤 信之  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10178759)
石塚 浩  福岡工業大学, 工学部, 教授 (50015517)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
29,000千円 (直接経費: 29,000千円)
2003年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2002年度: 8,800千円 (直接経費: 8,800千円)
2001年度: 13,900千円 (直接経費: 13,900千円)
キーワードSiエミッタ / GaAsエミッタ / ダイヤモンドエミッタ / エネルギー分析 / 小型X線管 / スミスパーセル光 / 電界放射陰極 / 時間分解X線画像 / 電子ビーム / スミスパセール光 / 機能性電子源 / 低エネルギー分散化 / カーボンナノチューブ / 変調電子ビーム / 光照射効果 / Si電界放射陰極 / 平面陰極 / 高輝度電子源 / ダイヤモンド / MOSトンネル陰極 / 共鳴トンネル陰極 / スミスパーセル効果 / GaAs / AlAs
研究概要

電子源の高機能化
(a)マイクロ波、ミリ波帯領域の変調電子ビームが発生できる微小電子源の開発を目指し、GaAsのガン効果を用いた微小電子源の開発を行い、ガン効果に特徴付けられる電子放射を観測した。
(b)簡便なプロセスで大面積化が容易、放射電子の発散角が小さい、低い電圧で電子放射が起こりかつ均一、これらの条件を満足するエミッタの開発を目指して、多結晶ダイヤモンド上に金を蒸着した新しい平面型エミッタを試作し、約15Vの低電圧で均一性のよい電子放射を得た。
放射電子の低エネルギー分散化
(c)単1Siエミッタから放射される電子のエネルギーを平行平板型エネルギー分析器で測定し、エミッタから放射される電子ビームの発散角がエネルギー計測に強い影響を与えることがわかった。
(d)電子ビームの発散角の影響を受けない円筒型エネルギー分析器を用いて、n型およびp型基板を用いた単1Siエミッタから放射される電子のエネルギーを測定した。エネルギー分析の結果より、Si電界放射陰極においては表面準位にトラップされた電子が放射に関与していることがわかった。
微小電子源を用いたデバイス
(e)1tipの微小電子源を用いて加速電圧25kV、ビーム電流200nAの低電圧、低ビーム領域でスミスパーセル効果による可視光と近赤外領域の放射を世界で初めて観測した。
(f)グラファイト基板を水素エッチングしたエミッタを用い小型X線管を開発した。このX線管をパルス動作させ、時間分解X線画像化装置を開発した。この装置の時間分解能は、10μsecであった。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (53件)

  • [文献書誌] V.Ichizli et al.: "Field emission from porous (100) GaP with modified morphology"App.Phys.Lett.. 79. 4016-4019 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishizuka et al.: "Laser-assisted electron emission from gated field-emitters"Nuclear Instr.Meth.Phys.Resear.A. 483. 305-309 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimawaki et al.: "A monolithic field emitter array with a junction field effect transistor"IEEE Trans.Electron Devices. 49. 1665-1668 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Minh et al.: "Carbon nanotube on a Si tip for electron field emitter"Jpn.J.Appl.Phys.. 41. L1409-L1411 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantilever anode"J.Vac.Sci.Tech.B. 21. 471-473 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto et al.: "Point x-ray source using graphite nanofibers and its application to x-ray radiography"Appl.Phys.Lett.. 82. 1637-1639 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Growth of a sub-micron single diamond particle on a Si tip and its field emission characteristic"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 4048-4050 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hasegawa et al.: "Fabrication of a GaAs emitter with a high aspect ratio for generation of prebunched electron beam using Gunn effect"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. 4051-4053 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Electron emission from porous silicon planar emitters"J.Vac.Sci.Tech.B. 21. 1612-1615 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimawaki et al.: "Submicron poly-Si gate Si field-emitter array for generation of a collimated electron beam"J.Vac.Sci.Tech.B. 21. 1594-1597 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Minh et al.: "Selective growth of carbon nanotubes on Si microfabricated tips and application for electron field emitters"J.Vac.Sci.Tech.B. 21. 1705-1709 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Field emission from an undoped diamond particle and an undoped diamond film"New Diamond and Frontier Carbon Technology. 13. 275-284 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto et al.: "Intense electron emission from graphite nanocraters and their application to time-resolved x-ray radiography"Appl.Phys.Lett.. 84. 1804-1806 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Future concept for compact FEL using a field emission micro-cathode"Nuclear Instr.Meth.Phys.Resear.A. (In press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura et al.: "Photoresponse of a p-type Si field emitter"J.Vac.Sci.Tech.B. (In press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.Ichizli: "Field emission from porous (100) GaP with modified morphology"App. Phys. Lett. 79. 4016-4019 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishizuka: "Laser assisted electron emission from gated field-emitters"Nuclear Instr. Meth. Phys. Resear.. A483. 305-309 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimawaki: "A monolithic field emitter array with a junction field effect transistor"IEEE Trans. Electron Devices. 49. 1665-1668 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Minh: "Carbon nanotube on a Si tip for electron field emitter"Jpn. J. Appl. Phys.. 41. L1409-L1411 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantilever anode"J. Vac. Sci. Tech.. B21. 471-473 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Point x-ray source using graphite nanofibers and its application to x-ray radiography"Appl. Phys. Lett.. 82. 1637-1639 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Growth of a sub-micron single diamond particle on a Si tip and its field emission characteristic"Jpn. J. Appl. Phys.. 42. 4048-4050 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hasegawa: "Fabrication of a GaAs emitter with a high aspect ratio for generation of prebunched electron beam using Gunn effect"Jpn. J. Appl. Phys.. 42. 4051-4053 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Electron emission from porous silicon planar Emitters"J. Vac. Sci. Tech.. B21. 1612-1615 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimawaki: "Submicron poly-Si gate Si field-emitter array for generation of a collimated electron beam"J. Vac. Sci. Tech.. B21. 1594-1597 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Minh: "Selective growth of carbon nanotubes on Si microfabricated tips and application for electron field emitters"J. Vac. Sci. Tech.. B21. 1705-1709 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Field emission from an undoped diamond particle and an undoped diamond film"New Diamond and Frontier Carbon Technology. 13. 275-284 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Intense electron emission from graphite nanocraters and their application to time-resolved x-ray radiography"Appl. Phys. Lett.. 84. 1804-1806 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Future concept for compact FEL using a field emission micro-cathode"Nuclear Instr. Meth. Phys. Resear., in press. A. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Photoresponse of a p-type Si field emitter"J. Vac. Sci. Tech., in press. B. (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Mimura: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantileve anode"Journal of Vacuum Science and Technology B. 21. 471-473 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Point x-ray source using graphite nanofibers and its application to x-ray radiography"Applied Physics Letters. 82. 1637-1639 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Growth of a sub-micron single diamond particle on a Si tip and its field emission characteristic"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 4048-4050 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Electron emission from porous silicon planar emitters"Journal of Vacuum Science and Technology B. 21. 1612-1615 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Field emission from an undoped diamond particle and an undoped diamond film"New Diamond and Frontier Carbon Technology. 13. 275-284 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Intense electron emission from grraphite nanocraters and their application to time-resolved x-ray radiograph"Applied Physics Letters. 84. 1804-1806 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishizuka: "Laser-assisted electron emission from gated field-emitters"Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 483. 305-309 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shimawaki: "A monolithic field emitter array with a junction field effect transistor"IEEE Trans. Electron Devices. 49. 1665-1668 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Carbon nanotube on a Si tip for electron field emitter"Japanese Journal Applied Physics. 41. L1409-L1411 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Growth of a sub-micron single diamond particle on a Si tip and its field emission characteristic"Digest of International Microprocess and Nanotechnology Conference. 202-203 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三村秀典: "半導体電子源のバンドエンジニアリング"応用物理. 71. 1391-1395 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantilever anode"Journal of Vacuum Science and Technology B. 21. 471-473 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yokoo: "Experiments of microwave and optical wave radiation using field emission micro cathode"8th International Symposium on Microwave and Optical Technology. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Emission characteristics of a GaAs wedge emitter monolithically fabricated with an air bridge and a cantilever anode"14th International. Vacuum Microelectronics Conference. 129-130 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ishizuka: "Laser-assisted electron emission from gated field-emitters"21th International Free Electron Laser Conference. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三村: "結晶性ダイヤモンドからの電界電子放射"電子情報通信学会技術報告. ED2001-183. 63-69 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 石塚: "半導体ティップ微小電子源からのレーザ支援電界放出"電子情報通信学会技術報告. ED2001-171. 49-56 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三村: "Siティップ上に成長した単結晶ダイヤモンドからの電子放射特性"第62回応用物理学会学術講演会予稿集. 2. 577 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三村: "半導体エミッタからの電子放射特性"電子情報通信学会論文誌. J83-C. 673-680 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "GaAs lateral field emitters for generation of modulation beam using Gunn effect"13th Internatonal Vacuum Microelectronics Conferece. 234-235 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "Resonant tunneling cathodes using GaAs/AlAs quantum structures"2000 International Conference on Solid State Devices and Materials. 104-105 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mimura: "GaAs lateral field emitters for generation of modulation beam using Gunn effect"2nd European Field Emission Workshop. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 三村: "GaAs系電界放射陰極(II)"第61回応用物理学会学術講演会予稿集. 2. 661 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

URL: 

公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi