ビーム支援プロセスによる極微電子源アレイの作製と安定化

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12135205
• 研究機関: 大阪大学
• 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)
• 研究分担者: 柳沢 淳一 大阪大学, 基礎工学研究科, 講師 (60239803)
• キーワード: 電界放出電子源 / 電子源の高輝度化 / 電子源の安定化 / 電子源アレイ / デュアルビーム / 集束イオンビーム / カーボンナノチューブ / 真空マイクロエレクトニクス

研究概要

電子源アレイの安定化、長寿命化のための陰極表面安定化プロセスの開発を行った
1.冷陰極表面の改質・クリーニングによる表面安定化
チューナブルUVレーザ(設備備品)により選択的に陰極表面の吸着ガス分子の脱離クリーニングを電子源アレイについて試み、不安定性の要因(吸着ガス種・吸着条件)を明らかにし、これを制御安定化した。ガス種の脱離には、励起フォトンのエネルギー依存性(波長依存性)を利用した。
デュアルビームプロセス(電子ビーム、集束イオンビーム)により、電子源アレイの構造を最適化した。
カーボンナノチューブ陰極に対するビーム改質の試みを、イオンおよびレーザービームにより行い、ビーム照射により電子放出特性の飛躍的改善と電子放出サイトの増加を確認した。
2.陰極形成プロセスと構造の最適化
東北大・三村による放出電子のエネルギー分散の計測結果や室蘭工大・安達による電子放射特性計測結果を用いて、極微冷陰極の改質プロセスパラメータを検討した。
3.放出電子のエネルギー分散の制御
東北大・三村と放出電子のエネルギー分散計測を行い、放出電子のエネルギー分散を計測した。

研究成果

• [文献書誌] C.Ochai: "Wedge Emitter Fabrication Using Focused Ion Beam"J.Vac.Sci.Technol.. B19. 904-906 (2001)
• [文献書誌] C.Ochai: "Fabrication Process of Field Emitter Arrays Using Focused Ion and Electron Beam Induced Reaction"J.Vac.Sci.Technl.. B19. 933-935 (2001)
• [文献書誌] M.Takai: "Wavelength Dependence of Laser Cleaning for Field Emitter Arrays"The 2nd Intern.Symp. On Laser Precision Microlfabrication (LPM2001). (2001)
• [文献書誌] A.Sawada: "Emission Site Control in Carbon Nanotube Field Emitters by Focused Ion Beam Irradiation"The 14th Intern.Conf. On Ion Beam Analysis (IBA2001). (2001)
• [文献書誌] M.Takai: "Ion Beam Application to Field-Emitter-Array Fabrication for Field Emission Display"the 7th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology (ECAART 7). (2001)
• [文献書誌] M.Takai: "Processing of Vacuum Microelectronic Devices by Focused Ion Beam"Symposium on Ion Beam Processing of Semiconductor Devices. (2001)
• [文献書誌] C.Ochiai: "Ion Beam Processing of Metal Gated Field Emitter Arrays"The Proc. of the 13th Intern. Conf On Ion Implantation Technology (IIT 2000). (2000)