| 研究課題/領域番号 |
09650377
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
嶋脇 秀隆 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (80241587)
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| 研究分担者 |
三村 秀典 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (90144055)
石塚 浩 福岡工業大学, 工学部, 教授 (50015517)
横尾 邦義 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 微小冷陰極 / 電界電子放射 / DLC / 半導体FEA / 電子光学 / 真空マイクロエレクトロニクス |
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| 研究概要 |
1. FEAの電流変動の要因、電子放出機構を解明し、FEAの放射電流制御、安定化、放射角制御のための基礎的研究を行うことを目的とする。Si-電界放射陰極アレイからの電子放射では、個々のエミッタティップからの電子放射に差異があると思われる。これを探るため、電極の対称性を考慮したティップ数1、及び2、.3、4、5、7個の一段ゲート及び二段ゲート(収束型)のSi-FEAを製作し、石塚考案の静電レンズ、磁界レンズ、4重極レンズを備えた分析装置を用いて4及び7ティップのFEAの放射ビームパターンを観測した。その結果、放射電流を増すにつれてスポットの数が増すという現象が見られ、ティップごとの放射に差異があることが明らかとなった。また、ビームレットの位相空間分布計測から、電子源から放射されたビームレットは、互いに平行であることが明らかとなった。
2. 放射電子電流の増大には、低仕事関数材料のコーティング等による表面改質が有効である。先端の形状効果を排除するため、モールド法を用いてダイアモンドライクカーボン(DLC)をコートした電界放射冷陰極とコートしていない電界放射陰極を製作し、放射電流特性の比較・評価を行い、DLCコートによる実効的な仕事関数の低下のメカニズムの検討を行った。その結果、DLCのコーティングによる実効的な仕事関数は、DLCへの電子の注入障壁、DLCの比誘電率、DLCの電子親和力の3者の相関により決定されることを明らかにし、高輝度電界放射陰極設計の指針を得た。
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