| 研究課題/領域番号 |
10450138
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
高井 幹夫 大阪大学, 極限科学研究センター, 教授 (90142306)
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| 研究分担者 |
柳沢 淳一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60239803)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| キーワード | 真空マイクロエレクトロニクス / 真空電子源 / 極微冷陰極電界放出電子源 / 電子源アレイ / 電子ビーム支援化学反応 / 集束イオンビーム支援化学反応 / 極微真空電子源 / ナノ構造電子源 |
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| 研究概要 |
本研究では、真空マイクロエレクトロニクスの基盤技術となる真空電子源として、数百から数十ナノメートルのゲート開口部と数ナノメートル曲率半径の高融点金属陰極または炭素冷陰極を有する極微冷陰極電界放出電子源とそのアレイを、電子ビームとイオンビーム支援による化学反応を用いて形成し、極微真空電子源の実現とその特性評価を行った。具体的には、集束イオンビーム(FIB)誘起物質および化学反応による極微ゲート構造の作製(局所エッチング)で問題となるゲート開口形状、欠陥と残留汚染の制御、電子ビーム誘起化学反応によるナノ金属層陰極の形成と最適化、およびその特性評価を行い、以下の研究成果を得た。
1.極微真空電子源とその場プロセスによる作製
イオンビームと電子ビーム支援によるプロセスを用いて、ゲート加工、冷陰極堆積加工を同一試料室でその場(in-situ)で行い、真空電子源のナノメートル構造への展開を試み、ナノメートル構造の極微真空電子源構造をマスクレスで形成する技術を確立した。
2.ナノ構造冷陰極の形成と評価
極微真空電子源のゲート加工と金属陰極の形状・アスペクト比・最小加工寸法等を変化させ、陰極の電子放出基礎特性を測定し、電界放出を確認した。
3.ナノ構造冷陰極電界放出アレイの最適化
ゲート構造、冷陰極形状、表面クリーニング、ナノ構造表面の各最適パラメータを用いた冷陰極電界放出アレイを作製し、その特性評価と最適化を通して、この技術の検証を行い、極微真空電子源の基礎特性を明らかにした。
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