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1999 年度 研究成果報告書概要

仕事関数制御による平面トンネル陰極の高輝度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450130
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 信之  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (10178759)

研究分担者 嶋脇 秀隆  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (80241587)
江上 典文  ATR, 環境適応通信研究所, 室長
横尾 邦義  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (60005428)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワードMOS / トンネル冷陰極 / 仕事関数 / GaAs / AlAs超格子構造 / 電界放射陰極 / 電子放射 / 高輝度 / 量子井戸
研究概要

1.通常のMOSトンネル陰極とCsをコーティングしたMOSトンネル陰極のゲート電圧―エミッション電流特性、及び放射電子のエネルギー分布特性より、MOSトンネル陰極を高輝度化するには、実効的な仕事関数を制御することが重要であることが分った。
2.MOSトンネル陰極の実効的な仕事関数を独立に制御するため、従来のMOSトンネル陰極にさらにゲート電極を加えた、2段ゲートMOSトンネル陰極を試作した。試作2段ゲートMOSトンネル陰極の測定結果から、2段ゲート構造にすることにより、MOSトンネル陰極の実効的な仕事関数を独立に制御することが可能であることがわかった。
3.電界放射陰極に適切な材料をコーティングすることにより、その電界放射陰極の実効的な仕事関数をコーティング前の電界放射陰極の仕事関数より低下させることができることがわかった。また、コーティング後の電界放射陰極の実効的な仕事関数は、母材からコーティング材料への電子の注入に対する障壁、コーティング材料の比誘電率、コーティング材料の電子親和力の3者により決定されることが明らかになった。
4.GaAsとAlAsの膜厚がそれぞれ2.83nmの単一量子井戸構造を有する共鳴トンネル電子源を製作し、共鳴トンネル効果に関係していると考えられるミッション電流を観測した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] N.Sato,H.Shimawaki,K.Yokoo: "Highly efficient operation of space harmonic Peniotron at cyclotron high harmonics"IEEE Trans. on Electron Devices. 46. 798-802 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yokoo: "Functional Field Emission for High Frequency Wave Application"Tech. Digest of 12th Int. Vac. Microelectronics Conf.. 206-207

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Mimura,K.Yokoo: "Enhancement in electron from polycrystalline silicon field emitter arrays coated with diamond-like carbon"J.Appl.Phys.. 84. 3378-3381 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Mimura,H.Shimawaki,K.Yokoo: "Resonant tunneling emission from GaAs/AlAs quantun structures"Tech. Digest of 12th Int. Vac. Microelectronics Conf.. 378-379 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Yokoo,H.Mimura: "Electron Tunneling Emission from a Si-MOS diode"Extended abstracts of 2nd Int. Vacuum Electron Source Conf.. 15-16 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 嶋脇、三村、横尾: "トンネル陰極の電子放射効率化の一考察"第45回応用物理学関係連合講演会. 705 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] N. Sato, H. Shimawaki and K. Yokoo: "Highly efficient operation of space harmonic Peniotron at cyclotron harmonics"IEEE Trans. on Electron Devices. 46. 798-802 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Yokoo: "Functional field emission for high frequency wave application"Tech. Digest of 12th Int. Vac. Microelectronics Conf.. 206-207 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Mimura, H. Shimawaki and K. Yokoo: "Resonant tunneling emission from GaAs/AlAs quantum structures"Tech. Digest of 12th Int. Vac. Microelectronics Conf.. 378-379 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Yokoo and H. Mimura: "Electron tunneling emission from a Si-MOS diode"Extended abstracts of 2nd Int. Vacuum Electron Source Conf.. 15-16 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Mimura and K. Yokoo: "Enhancement in electron emission from polycrystalline silicon field emitter arrays coated with diamond-like carbon"Journal of Allied Physics. 84. 3378-3381 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H. Shimawaki, H. Mimura and K. Yokoo: "A consideration of high efficiency of electron emission from MOS tunneling cathodes"Extended abstracts of 45th spring meeting The Japan Society of Applied Physics and Related Societies. 2. 705 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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