发明名称 供电子发射体用之聚焦镜
摘要 一电子镜,系被用来使电子由一阴极聚焦至一阳极,该镜包括一第一导电层,其具有一距离该阴极有一第一距离之第一孔,该第一导电层保持在一第一电压。该镜更包括一第二导电层,其具有一距离该第一导电层有一第二距离且距离该阳极有一第三距离之第二孔,而该第二导电层保持在一大致等于该阳极之电压之第二电压。该等第一与第二孔系依据该第一电压、该第二电压、该第一距离、该第二距离与该第三距离来选择,该孔使由该阴极发射出来之电子聚焦至该阳极上成为一点尺寸,且该尺寸以小于40奈米为佳。在该阴极与该阳极之间产生之力系藉该镜之结构而减至最小。
申请公布号 TW563154 申请公布日期 2003.11.21
申请号 TW091118107 申请日期 2002.08.12
申请人 惠普公司 发明人 保罗 班尼;威廉R 奈特;麦可J 雷根
分类号 H01J1/30 主分类号 H01J1/30
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种电子镜,系被用来使电子由一阴极聚焦至一阳极,其包含:一第一导电层,其具有一距离该阴极有一第一距离之第一孔,该第一导电层保持在一第一电压;及一第二导电层,其具有一距离该第一导电层有一第二距离且距离该阳极层有一第三距离之第二孔,而该第二导电层保持在一大致等于该阳极之电压之第二电压;其中该等第一与第二孔系依据该第一电压、该第二电压、该第一距离、该第二距离与该第三距离来选择,以使由该阴极发射出来之电子聚焦至该阳极上成为一小于40奈米之点尺寸。2.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该第二距离与该第三距离之总和是该第一距离之大约一倍至大约两倍。3.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该第三距离等于或小于大约2微米。4.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该等第一与第二孔具有大约为7.2微米之直径,且该等第一与第二距离系大约为5微米。5.如申请专利范围第1项之电子镜,其中在该阴极与该阳极间产生之力系小于0.03牛顿/平方公分。6.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该点尺寸小于大约10奈米。7.如申请专利范围第1项之电子镜,其中对该镜与屏蔽层几何形状由于制造过程变化所产生之敏感度系减至最小。8.如申请专利范围第1项之电子镜,其中在该第一电压与该第二电压间之差系大约700伏特。9.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该第一导电层与该第二导电层系使用半导体薄膜技术形成者。10.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该阴极层包含至少一锥形尖端发射体。11.如申请专利范围第1项之电子镜,其中该阴极层包含至少一扁平式发射体。12.一种聚焦电子发射体,其包含:一发射层,其系在一第一电压;一镜层,其系设置在距离该发射层上方一第一距离处且具有一第一孔与第二电压;及一屏蔽层,其系设置在距离该镜层上方且具有一与该第一孔之直径大致相同之直径,并且系被保持在一第三电压;其中一聚焦电子束系形成在一被保持在该第三电压且距离该屏蔽层一第三距离处之阳极上。13.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第二距离与该第三距离之总和大约是该第一距离之一倍至两倍。14.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该发射层包含至少一锥形尖端发射体。15.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该发射层包含至少一扁平式发射体。16.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第一距离与该第二距离系大致相等。17.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第一距离系大约5微米。18.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第一孔与该第二孔大致具有相同之直径。19.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第一孔之直径系大约为7.2微米。20.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中在该阴极与该阳极间产生之力系小于0.03牛顿/平方公分。21.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于40奈米之聚焦点尺寸。22.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于10奈米之聚焦点尺寸。23.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中在该第一电压与该第二电压间之差系大于500伏特。24.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其中该第三距离等于或小于大约2微米。25.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其用于制造一大量储存装置。26.如申请专利范围第25项之聚焦电子发射体,其用于制造一电子装置之大量储存装置。27.如申请专利范围第12项之聚焦电子发射体,其用于制造一显示装置。28.如申请专利范围第25项之聚焦电子发射体,其用于制造一电子装置之显示装置。29.一种场发射装置,用以在一阳极上产生一聚焦电子束,其包含:一阴极层,其具有至少一电子发射体;一聚焦镜,包括:一镜层,其系设置在该阴极层上;及一屏蔽层,其系设置在该镜层与该阳极之间,其中在该镜层与该阳极层间之静电吸引力减少。30.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中在该镜层与该屏蔽层间之距离及在该屏蔽层与该阳极层间之距离的总和系在该镜层与该阴极层间之距离的大约一倍至大约两倍。31.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中在该镜层与该阴极间之距离及在该屏蔽层与该镜层间之距离大致相等。32.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中该镜层与该阴极层之距离是大约5微米。33.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中该镜层与该屏蔽层包括一用以产生该聚焦电子束之孔,该等孔具有大致相同之直径。34.如申请专利范围第33项之场发射装置,其中在该镜层中之孔之直径大约为7.2微米。35.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中在该阴极与该阳极间产生之力系小于0.03牛顿/平方公分。36.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于40奈米之聚焦点尺寸。37.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于10奈米之聚焦点尺寸。38.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中在该镜层与该屏蔽层间之具有一大于500伏特之电压差。39.如申请专利范围第29项之场发射装置,其中在该屏蔽层与该阳极间之距离系等于或小于2微米。40.如申请专利范围第29项之场发射装置,其用于制造一大量储存装置。41.如申请专利范围第40项之场发射装置,其用于制造一电子装置之大量储存装置。42.如申请专利范围第29项之场发射装置,其用于制造一显示装置。43.如申请专利范围第42项之场发射装置,其用于制造一电子装置之显示装置。44.一种场发射装置,用以在一阳极上产生一聚焦电子束,其包含:一产生装置,用以产生一电子源;一聚焦装置,用以使该电子源聚焦在该阳极上;及一屏蔽装置,用以相对该阳极屏蔽该聚焦装置以减少静电吸引力,该屏蔽装置系设置在该聚焦装置与该阳极之间。45.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中在该聚焦装置与该屏蔽装置间之距离及在该屏蔽装置与该阳极间之距离的总和系在该聚焦装置与该用以产生一电子源之产生装置间之距离的大约一倍至大约两倍。46.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中在该产生装置与该聚焦装置间之距离及在该聚焦装置与该屏蔽装置间之距离大致是相等的。47.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中在该产生装置与该聚焦装置间之距离大约是5微米。48.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中该聚焦装置与该屏蔽装置包括一具有大致相同直径之第一与第二孔。49.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中该聚焦装置包括一直径大约为7.2微米之孔。50.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中在该屏蔽装置与该产生装置间产生之力系小于0.03牛顿/平方公分。51.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于40奈米之聚焦点尺寸。52.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中该聚焦电子束在该阳极上产生一小于10奈米之聚焦点尺寸。53.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中该聚焦装置具有一第一电压且该屏蔽装置具有一大致等于该阳极之电压之第二电压,并且其中在该第一电压与该第二电压之间的差大于500伏特。54.如申请专利范围第44项之场发射装置,其中在该屏蔽装置与该阳极间之距离等于或小于大约2微米。55.如申请专利范围第44项之场发射装置,其用于制造一大量储存装置。56.如申请专利范围第55项之场发射装置,其用于制造一电子装置之大量储存装置。57.如申请专利范围第44项之场发射装置,其用于制造一显示装置。58.如申请专利范围第57项之场发射装置,其用于制造一电子装置之显示装置。59.一种制造一供电子发射阴极用之电子镜之方法,该电子镜系用以将一电子束聚焦在一阳极上,该方法包含以下步骤:产生一距离该电子发射阴极一第一距离之镜层,该镜层具有一大致位在该电子发射阴极中央之第一孔;及产生一距离该镜层一第二距离且距离该阳极一第三距离之屏蔽层,该屏蔽层具有一大致与该第一孔对齐之第二孔。60.如申请专利范围第59项之方法,其中该第二距离与该第三距离之总和系该第一距离之大约一倍至大约两倍。61.如申请专利范围第59项之方法,其中该第一距离与该第二距离系大致相等。62.如申请专利范围第59项之方法,其中该第一距离系大约5微米。63.如申请专利范围第59项之方法,其中该第三距离等于或小于大约2微米。64.如申请专利范围第59项之方法,其中该第一孔之直径系大约为7.2微米。65.一种制造一记忆装置之方法,其包含以下步骤:产生一阴极层,该阴极层具有至少一电子发射体;产生一镜层,该镜层距离该阴极层一第一距离且具有一大致位在该少一电子发射体中央之第一孔;产生一屏蔽层,该屏蔽层距离该镜层一第二距离且具有一大致与该第一孔对齐之第二孔;及产生一阳极层,该阳极层具有一可回应于来自该电子发射体之聚焦电子能量之媒体表面,该媒体表面距离该屏蔽层一小于或等于大约2微米之第三距离。66.一种制造一显示装置之方法,其包含以下步骤:产生一阴极层,该阴极层具有至少一电子发射体;产生一镜层,该镜层距离该阴极层一第一距离且具有一大致位在该少一电子发射体中央之第一孔;产生一屏蔽层,该屏蔽层距离该镜层一第二距离且具有一大致与该第一孔对齐之第二孔;及产生一阳极层,该阳极层具有一可回应于来自该电子发射体之聚焦电子能量之萤光体表面,该萤光体表面距离该屏蔽层一小于或等于大约2微米之第三距离。图式简单说明:第1A图是一供电子发射体用之聚焦镜之顶视图。第1B图是一沿着I-I透视之第1图所示之聚焦电子镜的横截面图。第2A图是一包含本发明之一实施例之聚焦电子镜之顶视图。第2B图是一沿着II-II透视之第2A图所示之聚焦电子镜的横截面图。第3图是第2A图所示之聚焦电子镜在操作时与代表性等电压表面之图。第4图是一具有一扁平式射器阴极之本发明之第一实施例图。第5图是一具有多数锥形尖端电子发射器之本发明之第二实施例图。第6图是一使用在一显示器中之本发明之第三实施例之图。第7图是一使用在一显示器中之本发明之第四实施例之图。第8图是一使用在一大量储存装置中之本发明之第五实施例之图。第9图是一使用在一大量储存装置中之本发明之第六实施例之图。第10图是一包括包含本发明之实施例之装置之电子装置的方块图。
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