| 主权项 |
1.一种电场放射型电子源,是属于一种包含: 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且至少一部份会 被多孔质化之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源;其 特征为: 半导体层含多孔质半导体层,该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖之柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成之多孔质构造部; 并且,由半导体层的厚度方向来看,多孔质构造部 的平均尺寸为2m以下。2.如申请专利范围第1项 之电场放射型电子源,其中由半导体层的厚度方向 来看,柱状构造部的导电性薄膜侧的端部与多孔质 构造部的导电性薄膜侧的端部是配置于相同位置 。3.如申请专利范围第1项之电场放射型电子源,其 中多孔质半导体层是由利用阳极氧化而形成的多 孔质多结晶矽所构成。4.如申请专利范围第1项之 电场放射型电子源,其中由半导体层的厚度方向来 看,多孔质构造部的最大尺寸与最小尺寸的差为0.5 m以下。5.如申请专利范围第1项之电场放射型电 子源,其中多孔质半导体层的厚度是与配置于导电 性薄膜和导电性基板之间的半导体层的厚度大致 相等。6.如申请专利范围第1项之电场放射型电子 源,其中在导电性基板的半导体层侧表面上设有对 阳极氧化处理用电解液(使半导体层多孔质化)具 有耐蚀性之耐蚀性导电体层。7.如申请专利范围 第1项之电场放射型电子源,其中由半导体层的厚 度方向来看,在多孔质半导体层的导电性薄膜侧的 端部设有要比其他部份阻抗来得低之预定厚度的 低阻抗层。8.如申请专利范围第7项之电场放射型 电子源,其中低阻抗层的厚度要比形成该低阻抗层 的半导体中之电子的平均自由行程来得小。9.如 申请专利范围第7项之电场放射型电子源,其中低 阻抗层是由比多孔质半导体层的其他部份的多孔 度来得小的値多孔度层所构成。10.如申请专利范 围第7项之电场放射型电子源,其中低阻抗层是由 多孔质半导体层的表面部份被再结晶化的再结晶 层所构成。11.如申请专利范围第7项之电场放射型 电子源,其中低阻抗层是由自多孔质半导体层表面 来将杂质离子植入多孔质半导体层内而形成的杂 质导入层所构成。12.如申请专利范围第7项之电场 放射型电子源,其中低阻抗层是由自多孔质半导体 层表面来使杂质扩散于多孔质半导体层内而形成 的杂质扩散层所构成。13.如申请专利范围第1,2或3 项之电场放射型电子源,其中多孔质构造部的导电 性薄膜侧表面是与导电性基板的表面平行。14.一 种电场放射型电子源的制造方法,是属于一种包含 : 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 藉由阳极氧化处理来使半导体层多孔质化,而形成 多孔质半导体层之步骤; 该步骤中是以半导体层形成正极期间的电荷量来 控制多孔质半导体层的厚度。15.如申请专利范围 第14项之电场放射型电子源的制造方法,其中被多 孔质化的半导体层在形成于其上面的导电性基板 与对极之间,以导电性基板呈正极的期间与呈通电 关闭状态的期间能够交互产生之方式来施加脉冲 状的电流或电压,并使导电性基板呈正极的期间的 电荷量变化,而来控制多孔质半导体层的厚度。16. 如申请专利范围第14项之电场放射型电子源的制 造方法,其中被多孔质化的半导体层在形成于其上 面的导电性基板与对极之间,以导电性基板呈正极 的期间与呈负极的期间能够交互反相产生之方式 来施加脉冲状的电流或电压,并使导电性基板呈负 极的期间之每一个脉冲的一电荷量变化,而来使多 孔质半导体层的厚度均一化。17.一种电场放射型 电子源的制造方法,是属于一种包含: 导电性基板;及 形法于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 由半导体层的厚度方向来看,在多孔质半导体层的 导电性薄膜侧的端部设置比其他部份的多孔度小 且阻抗低之预定厚度的低阻抗层,而于导电性基板 上形成半导体层之后,以半导体层的表面部份的多 孔度能够比其他部份的多孔度还要小之方式来形 成多孔质半导体层之步骤;及 使多孔质半导体层氧化或氮化,而来形成含低阻抗 层的多孔质半导体层之步骤;及 在多孔质半导体层上形成导电性薄膜之步骤。18. 如申请专利范围第17项之电场放射型电子源的制 造方法,其中半导体层的多孔质化是藉由阳极氧化 来进行,且于阳极氧化的期间中最初的预定时间, 电流密度会被设定成较小,预定期间后,电流密度 会被设定成较大。19.如申请专利范围第17项之电 场放射型电子源的制造方法,其中半导体层的多孔 质化是藉由阳极氧化来进行,且于阳极氧化的期间 中最初的预定时间,被照射于半导体层的表面之光 功率较小,预定期间后,光功率较大。20.一种电场 放射型电子源的制造方法,是属于一种包含: 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 由半导体层的厚度方向来看,在多孔质半导体层的 导电性薄膜侧的端部设置:由多孔质半导体层的表 面部份被再结晶化而成的再结晶层所构成,且比其 他部份阻抗来得低之预定厚度的値阻抗层,而于导 电性基板上形成半导体层之后,藉由半导体层的多 孔质化来形成多孔质半导体层之步骤;及 藉由雷射退火法来使多孔质半导体层的表面部份 再结晶化之步骤;及 使多孔质半导体层氧化或氮化,而来形成含低阻抗 层的多孔质半导体层之步骤;及 在多孔质半导体层上形成导电性薄膜之步骤。21. 一种电场放射型电子源的制造方法,是属于一种包 含: 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 由半导体层的厚度方向来看,在多孔质半导体层的 导电性薄膜侧的端部设置:由利用杂质的离子植入 而形成的杂质导入层所构成,且比其他部份阻抗来 得低之预定厚度的低阻抗层,而于导电性基板上形 成半导体层之后,藉由半导体层的多孔质化来形成 多孔质半导体层之步骤;及 从多孔质半导体层的表面侧,藉由离子植入法来将 杂质离子植入多孔质半导体层内之步骤;及 使多孔质半导体层氧化或氮化,而来形成含低阻抗 层的多孔质半导体层之步骤;及 在多孔质半导体层上形成导电性薄膜之步骤。22. 一种电场放射型电子源的制造方法,是属于一种包 含: 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 由半导体层的厚度方向来看,在多孔质半导体层的 导电性薄膜侧的端部设置:由利用杂质的扩散而形 成的杂质扩散层所构成,且比其他部份阻抗来得低 之预定厚度的低阻抗层,而于导电性基板上形成半 导体层之后,藉由半导体层的多孔质化来形成多孔 质半导体层之步骤;及 从多孔质半导体层表面,藉由热扩散法来将杂质扩 散于多孔质半导体层内之步骤;及 使多孔质半导体层氧化或氮化,而来形成含低阻抗 层的多孔质半导体层之步骤;及 在多孔质半导体层上形成导电性薄膜之步骤。23. 一种电场放射型电子源的制造方法,是属于一种包 含: 导电性基板;及 形成于导电性基板的1个表面上,且含平均厚度为2 m以下的多孔质半导体层(该多孔质半导体层混 在:各表面以绝缘层所覆盖的柱状构造部,及由毫 微米单位的半导体微结晶所构成的多孔质构造部) 之半导体层;及 形成于半导体层上之导电性薄膜; 并且,在导电性薄膜与导电性基板之间,以导电性 薄膜对导电性基板而言能够形成正极之方式来施 加电压,而使注入导电性基板的电子可以通过半导 体层来从导电性薄膜放出之电场放射型电子源的 制造方法; 其特征是含: 在对半导体层表面进行平滑化处理之后,藉由半导 体层的阳极氧化处理来形成多孔质构造部表面与 导电性基板的表面平行之多孔质半导体层。图式 简单说明: 第一图是用以说明本发明之电场放射型电子源的 电子放出机构的原理的模式图。 第二图是用以说明第一图之电场放射型电子源的 电子放出动作的模式图。 第三图是表示本发明之电场放射型电子源的正面 剖面图(导电性基板为玻璃基板上形成有导电性膜 的基板)。 第四图是用以说明多孔质半导体层内之热移动的 状态的模式图。 第五图是表示多孔质半导体层的厚度与每单位面 的电子放出量的关系图表。 第六图是表示多孔质半导体层厚度较大时与厚度 较小时之推测的电子放出状态的模式图。 第七图是表示柱状构造部的高度与多孔质构造部 的高度不同时与相同时之导电性薄膜状态的模式 图。 第八图A是表示未使用多结晶矽之多孔质半导体层 的构造模式图。 第八图B是表示使用多结晶矽之多孔质半导体层的 构造模式图。 第九图是表示本发明之电场放射型电子源的正面 剖面图(导电性基板为n型矽基板)。 第十图是表示在多孔质半导体层中未设置低阻抗 层与设置低阻抗层时之电场状态的模式图。 第十一图是表示低阻抗层的多孔度较大时与较小 时之导电性薄膜状态的模式图。 第十二图是表示低阻抗层未被再结晶化时与被再 结晶化时之低阻抗层的表面状态的模式图。 第十三图是表示多孔质半导体层的表面对导电性 基板的表面而言为倾斜时与平行时之电场状态的 模式图。 第十四图是表示多孔质半导体层的厚度不均一情 况较大时之电场放射型电子源的正面剖面图。 第十五图是表示多孔质半导体层的厚度不均一情 况较小时之电场放射型电子源的正面剖面图。 第十六图是表示多孔质半导体层的厚度不均一情 况较大时与较小时之电子放出状态的模式图。 第十七图是表示多孔质半导体层的厚度比导电性 薄膜与导电性基板的间隔还要小时与大致相等时 之多孔质半导体层状态的模式图。 第十八图是表示在导电性基板中未设置耐蚀性导 电体层时与设置耐蚀性导电体层时之蚀刻状态的 模式图。 第十九图是表示本发明之电场放射型电子源的立 体图(导电性基板为p型矽基板)。 第二十图是表示形成有接触部之第十九图的电场 放射型电子源的立体图。 第二十一图是表示第十九图之电场放射型电子源 的正面剖面图。 第二十二图A-第二十二图F是表示第二十一图之电 场放射型电子源的制造过程的主要过程之中间体 或制品的正面剖面图。 第二十三图是表示用以制作第十九图之电场放射 型电子源的阳极氧化装置的模式图。 第二十四图是表示进行极性交互反相的阳极氧化 处理时之多孔质化的进行状态的模式图。 第二十五图A-第二十五图D是表示本发明之电场放 射型电子源的制造过程的主要过程之中间体或制 品的正面剖面图(导电性基板为玻璃基板上形成有 导电性膜的基板)。 第二十六图A-第二十六图D是表示本发明之电场放 射型电子源的制造过程的主要过程之中间体或制 品的正面剖面图(导电性基板为n型矽基板)。 |
