发明名称 碳毫微管,电子发射器,其制造方法及电子束装置
摘要 藉由氢化碳毫微管或碳薄膜之石墨微晶的晶格碳而因此形成>CH-结合族群以获得一低供应电压下之电子发射器及各种利用发射器之高密度的电子发射。
申请公布号 TW548684 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW090105444 申请日期 2001.03.08
申请人 日立制作所股份有限公司 发明人 后藤纯孝;日高贵志夫;广田昇一;桧山郁夫;冈井诚
分类号 H01J9/02 主分类号 H01J9/02
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种碳毫微管,其特征为包括一>CH-结合族群,其中一碳原子被连结至三个相邻碳原子而一氢原子被连结至该碳原子。2.一种电子发射器,其特征为包括一>CH-结合族群,其中一碳原子被连结至三个相邻碳原子而一氢原子被连结至该碳原子。3.一种电子发射器,其特征为包括一>CD-结合族群,其中一碳原子被连结至三个相邻碳原子而一重氢原子被连结至该碳原子。4.一种电子发射器,其特征为于一C-H结合延伸振动红外线吸收光谱区中具有一峰値成分,其重心位置被置于相应于>CH-之延伸振动的28924cm-1。5.一种电子发射器,其特征为相对于=CH-结合、-CH3结合、>CH2结合及>CH-结合中之C-H结合族群的>CH-结合族群之百分比为至少10%。6.一种使用多层碳毫微管之电子发射器,其特征为该多层碳毫微管之石墨微晶具有0.37至0.43nm之层间间隔d002。7.如申请专利范围第2至4项之任一项的电子发射器,其中该电子发射器为一碳毫微管。8.一种电子发射器,其中一具有碳原子之薄膜被形成于电导通核心突出物之一表面上,其中该碳原子为一连结至三个相邻碳原子之碳原子,且构成>CH-结合族群,其中一氢原子被连结至该连结至三个相邻碳原子之碳原子。9.一种电子发射器,其特征为一金属层被形成于一碳毫微管之侧表面的至少一部分上。10.如申请专利范围第9项之电子发射器,其中该碳毫微管之电子发射表面包括>CH-结合族群,其中一碳原子被连结至三个相邻碳原子且一氢原子被连结至该碳原子。11.一种制造电子发射器之方法,其特征为包括藉由于100℃至650℃之温度下以氢电浆或氢离子照射一碳基或碳氢化合物基之物质以形成具有>CH-结合族群之氢化碳薄膜于一电子发射器之一电子发射表面上的步骤。12.如申请专利范围第11项之制造电子发射器的方法,其中该温度范围为300℃至550℃。13.一种具有一真空室之电子束装置,其包括如申请专利范围第2至10项之任一项的电子发射器、一电子提取电极及电流引入端以提供一电压至该电子发射器及该电子提取电极。14.如申请专利范围第13项之电子束装置,其中该真空室含有氢于从(含)1X10-6Pa至(含)5X10-5Pa之范围的压力下。图式简单说明:图1(a)系无氢化之一传统单层碳毫微管之尖端附近的晶体结构之鸟瞰图。图1(b)系本发明之尖端之一边缘部分上具有依据本发明之氢化之一单层碳毫微管的晶体结构之鸟瞰图。图2为一图形以显示介于一发射电流与依据本发明之一氢化多层碳毫微管的>CH-族群之一百分比之间的关系。图3为一纵向横断面图以显示依据本发明以氢处理之有盖碳毫微管的晶体结构。图4为依据本发明之一氢化多层碳毫微管的傅立叶转换之测量结果。图5为一图形以显示依据本发明之一氢化多层碳毫微管的提取电压上之一场发射电流的依附关系。图6为一图形以显示依据本发明之一氢化多层碳毫微管的发射温度上之一场发射电流的依附关系。图7为一横断面结构图,其包含形成于依据本发明的圆锥核心突出物之一表面上的电子发射器之一闸极基底、阴极、电阻层及闸极电极。图8为一形成于依据本发明之电导通针状核心突出物上的碳基电子发射器之横断面结构图。图9为一依据本发明之电子发射器的横断面图,该电子发射器为一具有涂敷金属层于其外部表面上之碳基的电子发射器。图10为一范例,其概要地显示一依据本发明而具有二维排列的电子发射器之影像显示装置的横断面结构。
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