| 主权项 |
1.一种制造场发射装置之制程,至少包含:提供一绝缘基底,于该基底表面上,先沈积一阴极层,再沈积一介电层;沈积一闸极层于该介电层上;定义并蚀刻该闸极层及该介电层,直至该阴极层裸露出来,藉以形成一个位于该闸极层之开口及一个位于该介电层之发射区,该发射区具有侧壁且包含一内径;以不影响该闸极层及其开口的情况下,选择性地蚀刻该侧壁,藉以增加该发射区之内径;旋转该基底,并将该基底暴露于一金属所蒸散出之第一射线中,而该基底与该第一射线成一第一倾斜角度,藉此,沈积出一第一金属层于该阴极层及该闸极层上;在位于该闸极层上之该金属自行封闭前,停止该第一金属层之沈积,该第一金属层在该发射区内形成一锥形平台,另外在闸极层上则形成一闸极延展层,该延展层之开口内径较该闸极层之口径为小;以一第二倾斜角度,于该闸极延展层上沈积一金属铝层;旋转该基底并将其暴露于该金属之第二射线中,而该基底与该第二射线成一第三倾斜角度,藉此,沈积出一第二金属层于该平台台面及该金属铝层上;当该第二金属层随着逐渐的沈积,其相隔两端之距离亦趋缩近,而至互相贯连时,停止该第二金属层之沈积,而形成一圆锥体于该平台上;选择性地蚀刻该金属铝层,藉以移除位于其上之该第二金属层,而留下一锥形发射体于该发射区内,且该发射体之圆锥顶端精确的位于该闸极延展层开口的中心。2.如申请专利范围第1项之制程,其中上述基底为玻璃或矽。3.如申请专利范围第1项之制程,其中上述介电质的选择包含氧化矽及氧化铝。4.如申请专利范围第1项之制程,其中上述介电层的厚度约介于0.1到0.5微米之间。5.如申请专利范围第1项之制程,其中上述闸极层为金属钼或金属铌。6.如申请专利范围第1项之制程,其中上述闸极层的厚度约介于0.1到0.5微米之间。7.如申请专利范围第1项之制程,其中上述金属之选择包含金属钼或金属铌。8.如申请专利范围第1项之制程,其中上述第二金属层的厚度约介于0.2到0.5微米之间。9.如申请专利范围第1项之制程,其中上述发射区侧壁的选择性蚀刻步骤,进一步包含以缓冲氧化物进行蚀刻,其为时约1至10分钟,而温度则在摄氏20至25度之间。10.如申请专利范围第1项之制程,其中上述金属铝层的选择性蚀刻步骤,进一步包含以盐酸进行蚀刻,其为时约1至10分钟,而温度则在摄氏20至25度之间。11.如申请专利范围第1项之制程,其中上述金属铝层的厚度约介于0.1到0.5微米之间。12.如申请专利范围第1项之制程,其中上述第一倾斜角度约成直角。13.如申请专利范围第1项之制程,其中上述第二倾斜角度约介于70至75度之间。14.如申请专利范围第1项之制程,其中上述第三倾斜角度约成直角。15.一种场发射装置,至少包含:一基底,其中包含一阴极层;一介电层,位于该阴极层上;一发射区,具有一内径,该内径范围系上自该介电层下抵该阴极层;一闸极层,位于该介电层上,该闸极层具有一开口,该开口对称地座落在该发射区之上,该闸极层还具有一内径,该闸极内径较该发射区内径为小;一具有一尖顶之第一金属锥形体,其位于该发射区的中心,并座落在一第二锥形体的台面上,该第二锥形体则位于该阴极层上;一闸极延展层,座落在该闸极层上,并由该闸极层向上及向内延伸成长,其具有一个与该尖顶等高之上表面,还具有一开口,该闸极延展层开口又较该闸极开口为小,而该尖顶则位于该闸极延展层的正中心。16.如申请专利范围第15项之装置,其中上述发射区内径约介于0.5到2微米之间。17.如申请专利范围第15项之装置,其中上述闸极开口之内径约介于0.5到2微米之间。18.如申请专利范围第15项之装置,其中上述闸极延展层开口之内径约介于0.1到1微米之间。19.如申请专利范围第15项之装置,其中上述闸极延展层的厚度约介于0.2到0.5微米之间。图式简单说明:第一图描绘出一种利用先前技术在一发射区内形成一个微锥体的程序;第二图显示一个传统的场发射装置,装置内需要配备一个较大的闸极开口,以避免发射体与闸极间发生短路;第三图显示一位于微尖端上之发射电流与其开口半径之间的关系图;第四图描绘本发明之起始制程;第五图及第六图显示发射区的形成;第七图显示一个由本发明提出,在发射区内形成的锥形平台,用以区别传统制程所形成的完整锥体;第八图描绘本发明制程的终极结构;第九图系一个根据本发明所制作,具完整结构的场发射示意图。 |
