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半導体ダイヤモンドを用いた冷陰極の作製

使用半导体金刚石制造冷阴极

基本信息

批准号：
05750319
负责人：
岡野健
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究実績は以下のとおりである。既存のフォトリングラフィー技術による細加工及び化学的なエッチング技術により作製した、一面を逆ピラミッド状(一辺数+ミクロン間隔数ミクロン)にエッチングしたシリコン基板上に、本助成金で購入した真空部品及び装置によりダイヤモンドを推積させた。このとき反応ガス中に適当な不純物を添加することで得られるダイヤモンドを半導体化した。次に得られた試料を混酸に浸し、基板として用いたシリコンのみを除去すると、結果としてピラミッド状ダイヤモンド(ダイヤモンドフィールドエミッターアレー)の作製が可能となった。現在までにas-depoの多結晶ダイヤモンドからの電界放出に関する報告はあったが、本研究では形状制御されたダイヤモンドからの電子放出電流を測定することで(外部への測定依頼)、この電流が他の陰極材料と比較し、数ケタ大きいことが確認された。このようなアレー構造を持つエミッターを用いることで、放出点の限定や形状因子を一定に保つことが可能となり半導体ダイヤモンドからの電子放出のメカニズムが解明されると考えられる。また、今まで傷つけ処理しないシリコン基板上へのダイヤモンドの核形成は難しいとされて来たが、本研究の過程で化学的エッチングを施すことにより、エッチング処理したシリコン基板上へのダイヤモンドの成長が確認された。この成果は、化学的あるいは物理的な見地からのダイヤモンド核形成メカニズムの解明に関する研究にも何らかのヒントを与える可能性を持つ。ダイヤモンドが現在知られている唯一の“負"の電子親和力を持つ半導体であることを考えれば、半導体ダイヤモンドを用いた冷陰極の作製は今後さらに発展することが予測される。

This year's research results are as follows. Existing のフォトリングラフィーtechnology, fine processing and びchemical なエッThe technology of チングにより is made of した, one side of the reverse ピラミッド-shaped (one roll number + ミクにエッチングしたシリコン on the substrate, Honsuke Cheng Gold purchase of vacuum parts and equipment from Japan's Vacuum Equipment Co., Ltd. It is necessary to add appropriate impurities in the このときになガスにすることで to make the られるダイヤモンドをsemiconductor した. The test sample was obtained by immersing it in mixed acid, and the substrate was removed by using いたシリコンのみを, and the result was the sameラミッド Like ダイヤモンド(ダイヤモンドフィールドエミッターアレー)の possibility to make. Now the polycrystalline polycrystalline polycrystalline polycrystalline as-depo is released by the electric community, and the report of the polycrystalline polycrystalline in this research is released. The electron emission current is measured and measured (external measurement is based on the test), the current is measured and the cathode material is compared, and the number of electrons is measured and confirmed. The structure of the このようなアレーをholds the つエミッターを uses the いることで, the release point is limited, the shape factor is certain, and the guarantee isことがpossible となり Semiconductor ダイヤモンドからのelectron release のメカニズムが Explain されると卡えられる. The process of this study is based on the difficulty of nucleation on the substrate and the process of this study. Chemical chemical processing technology The growth of the へのダイヤモンドの on the たシリコン substrate is confirmed.この Results は、Chemistry あるいはPhysics な见地からのダイヤモンドnuclear formation メカニズムの明に关する Research にも何らかのヒントを and えるpossibility をholdつ.ダイヤモンドがNow we know られているthe only "negative" electron affinity をhold つsemiconductor であることを考えれば, Semiconductor ダイヤモンドを Uses いた cold cathode to manufacture, and the future development of さらに発 is expected to be される.