ランタン六方ホウ化物ナノワイヤを用いた新型電子エミッタの開発に関する研究

点击翻译按钮获取中文摘要

最近、我々は、世界ではじめで化学気相堆積(CVD)法で希土類六ホウ化物の単結晶ナノワイヤの作製に成功した。このような六ホウ化物のナノワイヤは先端の直径が100nmで、長さは数μmである。本研究は、これらのナノワイヤを用いて、高輝度・ナノサイズ高分解能電界放射型陰極および熱放射エミッタを試作することと希土類六ホウ化物の単結晶ナノワイヤの特性評価を行い、一次元ナノ材料の新奇物性及び応用を探索することを目的とする。今年度では、LaB_6をナノワイヤ等にナノ構造化する技術を確立することとLaB_6ナノワイヤ電子源の作製及び特性評価また、ナノワイヤの表面のクリーニングを行った。具体的に、1)我々が世界で初めて開発したシステムによるナノワイヤのピックアップでは、水平と垂直に設置された光学顕微鏡により、大気中で、耐熱金属支持針へ選択されたナノワイヤを配置させ、左右と上下の配向調整ができ、また、付着している不要なナノワイヤを除くこともできた。2)また、LaB_6ナノワイヤの基板への装着および電子源作製プロセスを確立し、電子源の特性評価には欠かせない装置であるナノ構造電子源電界放出型特性装置の開発も進んだ。3)コンタミネーションのあるLaB_6試料にクリーニング処理を行った結果、電圧の上昇とともにナノワイヤ表面の原子像が明瞭化している様子がわかる。表面の清浄化とともにワイヤ先端の形状が変化していることも別途確認されている。電界蒸発により、LaB_6単結晶ナノワイヤは清浄化され、明瞭なフィールドエミッションパターンが得られている。