发明名称 电场放射型电子源及其制造方法,以及使用该电子源之显示器
摘要 本发明系为在电场放射型电子源l.O,设置n型矽基板l,及直接或是介由未掺杂的多结晶矽层3而被形成在 n型矽基板l上之强电场漂移层6,为被形成在强电界漂移层6上的金薄膜之导电性薄膜7。此处,从n型矽基板 l注入到强电场漂移层6之电子,将强电场漂移层6内朝向表面漂移,通过导电性薄膜7而被放出。强电场漂移层6,经阳极氧化处理将被形成在n型矽基板l上之多结晶矽层3多孔质化;进而以稀硝酸等氧化后被形成。
申请公布号 TW436837 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW088119488 申请日期 1999.11.08
申请人 松下电工股份有限公司 发明人 幡井崇;菰田卓哉;本多由明;相泽浩一;渡部祥文;栎原勉;近藤行广
分类号 H01J1/30;H01L33/00;H01J29/04;H01J31/12 主分类号 H01J1/30
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种电场放射型电子源,系为含有导电性基板,及 被形成在导电性基板的1个表面之强电场漂移层, 及被形成在强电场漂移层上之导电性薄膜;在导电 性薄膜与导电性基板之间,导电性薄膜面对导电性 基板形成为正极施加电压,而被注入到导电性基板 之电子漂移强电场漂移层,通过导电性薄膜被放出 之电场放射型电子源; 强电场漂移层,经过含有以较低温氧化多孔质半导 体层的氧化过程之处理而被形成。2.如申请专利 范围第1项之电场放射型电子源,其中强电场漂移 层,经过含有在液札中氧化多孔质半导体层的氧化 过程之处理而被形成。3.如申请专利范围第2项之 电场放射型电子源,其中多孔质半导体层,利用在 半导体层施予阳极氧化处理而被形成。4.一种电 场放射型电子源之制造方法,系为含有导电性基板 ,及被形成在导电性基板的1个表面之强电场漂移 层,及被形成在强电场漂移层上之导电性薄膜;在 导电性薄膜与导电性基板之间,导电性薄膜面对导 电性基板形成为正极施加电压,而被注入到导电性 基板之电子漂移强电场漂移层,通过导电性薄膜被 放出其电场放射型电子源之制造方法; 包含以较低温氧化多孔质半导体层而形成强电场 漂移层之主氧化处理过程。5.如申请专利范围第4 项之电场放射型电子源之制造方法,其中在主氧化 过程,多孔质半导体层在液相中被氧化。6.如申请 专利范围第5项之电场放射型电子源之制造方法, 其中在液相中的氧化系为以酸进行氧化。7.如申 请专利范围第4项电场放射型电子源之制造方法, 其中在主氧化处理过程,多孔质半导体层,在电解 质溶液中利用电气化学反应而被氧化。8.如申请 专利范围第7项之电场放射型电子源之制造方法, 其中电解质溶液为酸。9.如申请专利范围第4项电 场放射型电子源之制造方法,其中包含在主氧化处 理过程之前及之后的至少1个过程所执行之利用急 速加热法之辅助氧化过程。10.如申请专利范围第5 项之电场放射型电子源之制造方法,其中包含在主 氧化处理过程之前及之后的至少一个过程所执行 之利用急速加热法之辅助氧化过程。11.如申请专 利范围第6项之电场放射型电子源之制造方法,其 中包含在主氧化处理过程之前及之后的至少一个 过程所执行之利用急速加热法之辅助氧化过程。 12.如申请专利范围第7项之电场放射型电子源之制 造方法,其中包含在主氧化处理过程之前及之后的 至少一个过程所执行之利用急速加热法之辅助氧 化过程。13.如申请专利范围第8项电场放射型电子 源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前及 之后的至少一个过程所执行之利用急速加热法之 辅助氧化过程。14.如申请专利范围第4项之电场放 射型电子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过 程之前或是主氧化处理过程及辅助氧化过程之前 所执行的以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前 氧化处理过程。15.如申请专利范围第5项电场放射 型电子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程 之前或是主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所 执行的以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧 化处理过程。16.如申请专利范围第6项电场放射型 电子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之 前或是主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执 行的以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化 处理过程。17.如申请专利范围第7项电场放射型电 子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前 或是主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行 的以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处 理过程。18.如申请专利范围第8项电场放射型电子 源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或 是主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行的 以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理 过程。19.如申请专利范围第9项电场放射型电子源 之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或是 主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行的以 氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过 程。20.如申请专利范围第10项电场放射型电子源 之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或是 主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行的以 氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过 程。21.如申请专利范围第11项电场放射型电子源 之制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或是 主氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行以氧 化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过程 。22.如申请专利范围第12项电场放射型电子源之 制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或是主 氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行的以氧 化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过程 。23.如申请专利范围第13项电场放射型电子源之 制造方法,其中包含在主氧化处理过程之前或是主 氧化处理过程及辅助氧化过程之前所执行的以氧 化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过程 。24.如申请专利范围第4项电场放射型电子源之制 造方法,其中在主氧化处理过程,利用在含有氧及 臭氧的至少一者之气体气相中将紫外光照射到多 孔质半导体层之处理,在含有氧及臭氧的至少一者 之气体气相中将多孔质半导体层曝露在电浆中之 处理,在含有臭氧之气体气相中加热多孔质半导体 层之处理,在多孔质半导体层照射紫外光且加热多 孔质半导体导层之处理,在含有氧及臭氧的至少一 者之气体气相中在多孔质半导体层照射紫外光且 加热多孔质半导体层之等上述各处理的至少1个处 理,而氧化多孔质半导体层。25.如申请专利范围第 24项电场放射型电子源之制造方法,其中在导电性 薄膜形成后进行上述主氧化处理。26.如申请专利 范围第24项电场放射型电子源之制造方法,其中包 含在主氧化处理过程之前及之后的至少一者所执 行的利用急速加热法氧化多孔质半导体层之辅助 氧化处理过程。27.如申请专利范围第25项电场放 射型电子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过 程之前及之后的至少一者所执行的利用急速加热 法氧化多孔质半导体层之辅助氧化处理过程。28. 如申请专利范围第24项电场放射型电子源之制造 方法,其中包含在主氧化处理过程之前及之后的至 少一者所执行的以酸氧化多孔质半导体层之辅助 氧化处理过程。29.如申请专利范围第25项电场放 射型电子源之制造方法,其中包含在主氧化处理过 程之前及之后的至少一者所执行的以酸氧化多孔 质半导体层之辅助氧化处理过程。30.如申请专利 范围第24项电场放射型电子源之制造方法,其中包 含在主氧化处理过程之前所执行的以氧化性溶液 氧化多孔质半导体层之前氧化处理过程。31.如申 请专利范围第25项电场放射型电子源之制造方法, 其中包含在主氧化处理过程之前所执行的以氧化 性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理过程。 32.如申请专利范围第26项电场放射型电子源之制 造方法,其中包含在主氧化处理过程及辅助氧化处 理过程之前所执行的以氧化性溶液氧化多孔质半 导体层之前氧化处理过程。33.如申请专利范围第 27项电场放射型电子源之制造方法,其中包含在主 氧化处理过程及辅助氧化处理过程之前所执行的 以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧化处理 过程。34.如申请专利范围第28项电场放射型电子 源之制造方法,其中包含在主氧化处理过程及辅助 氧化处理过程之前所执行的以氧化性溶液氧化多 孔质半导体层之前氧化处理过程。35.如申请专利 范围第29项电场放射型电子源之制造方法,其中包 含在主氧化处理过程及辅助氧化处理过程之前所 执行的以氧化性溶液氧化多孔质半导体层之前氧 化处理过程。36.如申请专利范围第4-35项中任一项 之电场放射型电子源之制造方法,其中多孔质半导 体层为多孔质单结晶矽或是多孔质多结晶矽。37. 如申请专利范围第4-35项中任一项之电场放射型电 子源之制造方法,其中导电性基板为n型矽基板。38 .如申请专利范围第4-35项中任一项之电场放射型 电子源之制造方法,其中导电性基板为在绝缘性基 板的1种表面形导电性膜之基板。39.如申请专利范 围第38项电场放射型电子源之制造方法,其中绝缘 性基板为玻璃基板或是陶瓷基板。40.如申请专利 范围第4-35项中任一项之电场放射型电子源之制造 方法,其中在半导体层施予阳极氧化处理而形成多 孔质半导体层。41.如申请专利范围第6,8,11,13,16,18, 21,23,28,29,34或35项电场放射型电子源之制造方法, 其中上述酸为稀硝酸,稀硫酸或是王水。42.如申请 专利范围第14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,30,31,32,33,34或35 项电场放射型电子源之制造方法,其中上述氧化性 溶液为浓硫酸,浓硝酸,盐酸及过氧化氢当中的1种 或是2种以上的混合物。43.如申请专利范围第42项 电场放射型电子源之制造方法,其中上述氧化性溶 液经加热后被使用。44.一种显示器,系为含有: 申请专利范围第1,2或3项之电场放射型电子源;及 对向于电场放射型电子源被配置之集极电极;及 被配置在集极电极的电场放射型电子源侧表面上 之萤光体;及 可以将电压施加到集极电极与电场放射型电子源 的导电性薄膜之间之电压施加部等; 当电压施加到集极电极与导电性薄膜之间时,使从 电场放射型电子源所放出的电子冲突到萤光体,而 使萤光体发光,显示画像。图式简单说明: 第一图A系为本发明导电性基板为n型矽基板之电 场放射型电子源的主面断面图。 第一图B系为本发明导电性基板为在玻璃基板上形 成导电性膜之基板之电场放射型电子源的立面断 面图。 第二图A-第二图D系为在第一图A所示电场放射型电 子源的制造处理之主要过程其半成品或是制品之 立面断面图。 第三图系为表示多孔质矽的电气化学氧化处理概 要之模式图。 第四图系为说明第一图A所示电场放射型电子源的 电子放出机构之原理图。 第五图系为说明第一图A所示电场放射型电子源的 电子放出动作之图。 第六图A系为本发明导电性基板为n型矽基板之别 种电场放射型电子源的立面断面图。 第六图B系为本发明导电性基板为在玻璃基板上形 成导电性膜之基板其别种电场放射型电子源的立 面断面图。 第七图A-第七图D系为第六图A所示电场放射型电子 源之制造处理的主要过程其半成品或制品之立面 断面图。 第八图系为说明第六图A所示电场放射型电子源的 动作特性之测定原理图。 第九图系为表示本发明电场放射型电子源及比较 例的电场放射型电子源其电压与电流密度的关系( 电压电流特性)之图形。 第十图A-第十图D系为分别表示微结晶矽层之氧化 状态图。 第十一图系为本发明利用使用n型矽基板之电场放 射型电子源其显示器之概略斜视图。 第十二图系为本发明利用使用玻璃基板之电场放 射型电子源其显示器之立面断面图。 第十三图系为表示实施形态14中的具体例其电场 放射型电子源的动作特性之图形。 第十四图系为表示具体例4其电场放射型电子源的 动作特性之图形。 第十五图系为表示具体例5其电场放射型电子源的 动作特性之图形。
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