[發明專利]用于制造基于碳納米管的真空電子器件的系統和方法

在審

• 申請號: 201380060306.X
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN104798170A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 哈里什·馬諾哈拉;戶田利作;琳達·Y·德爾卡斯蒂羅;拉可什·莫西
• 申請（專利權）人: 加州理工學院
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02;H01J1/304;B82B3/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

1.一種用于制造基于碳納米管的真空電子器件的方法，所述方法包括：

使碳納米管生長到襯底上以形成陰極；

組裝疊層，所述疊層包括：

所述陰極；

陽極；以及

包括對準槽的第一層；

在所述疊層的組裝期間將微球體部分地設置到所述對準槽中，使得所述微球體從所述對準槽伸出并且可以由此將所述第一層和相鄰層分離；以及

將所述疊層包封在真空密封容器中。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，組裝所述疊層包括使用自動化或半自動化精密設備來實施貼片組裝技術以組裝所述疊層。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述疊層還包括另外的電極。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述另外的電極是下列之一：引出柵電極、柵極電極和聚焦電極。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述另外的電極是引出柵電極和柵極電極之一，并且其中，所述另外的電極包括下列之一：微機械加工的硅柵和電鑄金屬網。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述另外的電極包括電鑄金屬網，所述電鑄金屬網是下列之一：TEM柵和標準濾網。

7.根據權利要求3所述的方法，其中，所述疊層還包括介電層。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述介電層是下列之一：環形云母和環形陶瓷。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，所述介電層的厚度在約10μm和約100μm之間。

10.根據權利要求7所述的方法，其中，所述第一層容納下列之一：所述陰極、所述陽極、所述另外的電極和所述介電層。

11.根據權利要求7所述的方法，其中，組裝所述疊層還包括使用下列之一結合所述疊層內的層和電極的空間關系：真空相容環氧樹脂、硬裝機械夾具、以及它們的組合。

12.根據權利要求11所述的方法，其中，將所述疊層包封在真空密封容器中包括：將所述疊層放置在標準真空管封裝容器中、將所述真空管封裝容器抽至高真空、以及氣密地密封所述真空管封裝容器。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，將所述疊層包封在真空密封容器中包括使用焊料回流接合技術。

14.根據權利要求7所述的方法，其中，將微球體部分地設置到所述對準槽中包括使用末端執行器將所述微球體放置到所述對準槽中。

15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述末端執行器是下列之一：真空鑷子和微機械加工的活動夾鉗。

16.根據權利要求7所述的方法，其中，組裝所述疊層還包括測試所述疊層的每層以獲取對準精度。

17.根據權利要求7所述的方法，其中，組裝所述疊層還包括：使用焊料回流或真空相容的導電環氧樹脂將所述陰極附接到組裝平臺。

18.根據權利要求7所述的方法，其中，所述碳納米管生長到含鈦襯底上。

19.根據權利要求18所述的方法，其中，所生長的碳納米管焊接到所述襯底。

20.根據權利要求7所述的方法，其中，所述微球體被設置成幫助相對于相鄰層對準所述第一層。