Study on the energy distribution of semiconductor emitters

半导体发射体能量分布研究

• 批准号: 13650366
• 负责人: SHIMAWAKI Hidetaka
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Hachinohe Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13650366/
• 关键词: semiconductor emitter; energy distribution; field emitter; 電界電子放射

Cathodes with highly efficient and stable electron emission are required for vacuum microelectronics, which develops novel flat panel displays and multi-electron beam devices etc. A field emitter fabricated semiconductor technology is one of key devices of FED applications and as expected to be an electron source of a novel electron beam apparatus. Although the energy distribution of electron from the field emitter contains information of the emission mechanism, the energy distribution has not been studied so far. We have fabricated n-type and p-type Si field-emitter arrays and measured the energy distribution of the emitters. In n-type Si emitters, the energy distributions at different gate potentials have emission thresholds about 1 eV below the Fermi energy level. In the p-type, the thresholds are about 5 eV below the Fermi level and lower with increasing the gate potentials. Peaks and some of spectral features in both type emitters shift with gate voltage.

真空微电子学发展了新型平板显示器和多电子束器件等，需要具有高效稳定电子发射的阴极。场致发射半导体技术是FED应用的关键器件之一，并有望成为新型电子束装置的电子源。虽然场致发射电子的能量分布包含了发射机制的信息，但迄今为止还没有研究过场致发射电子的能量分布。我们制作了n型和p型硅场发射阵列，并测量了发射极的能量分布。在n型Si发射体中，在不同的栅极电势处的能量分布具有低于费米能级约1eV的发射阈值。在p型中，阈值低于费米能级约5eV，并且随着栅极电势的增加而降低。这两种发射极的峰值和某些光谱特征随栅压的变化而变化。

项目成果

宮嶋健太郎: "多孔質シリコンからの電子放射特性"第62回応用物理学会学術講演会予稿集. 2. 14a-M-1 (2001)

宫岛健太郎：“多孔硅的电子发射特性”第 62 届日本应用物理学会年会论文集 2. 14a-M-1 (2001)。

三村秀典: "Siティップ上に成長した単結晶ダイヤモンドからの電子放射特性"第62回応用物理学会学術講演会予稿集. 13p-M-1 (2001)

Hidenori Mimura：“Si 尖端上生长的单晶金刚石的电子发射特性”第 62 届日本应用物理学会年会记录 13p-M-1 (2001)。

H.Shimawaki: "A Monolithic Field Emitter Array With a JFET"IEEE Thans.Electron Devices. 48・9. 1665-1668 (2002)

H. Shimawaki：“带有 JFET 的单片场发射器阵列”IEEE Thans 48・9 (2002)。

H. Shimawaki, K. Tajima, H. Mimura and K. Yokoo: "A monolithic field emitter array with a junction field effect transistor"IEEE Trans. Electron Devices. 49. 1665 (2002)

H. Shimawaki、K. Tajima、H. Mimura 和 K. Yokoo：“具有结型场效应晶体管的单片场发射器阵列”IEEE Trans。

三村秀典: "結晶性ダイヤモンドからの電界電子放射"信学技報. ED2001-183. 63-70 (2001)

Hidenori Mimura：“晶体金刚石的场电子发射”IEICE 技术报告 ED2001-183 (2001)。