[發明專利]一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法

在審

• 申請號: 201710337643.9
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107170657A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 李興輝;蔡軍;馮進軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十二研究所
• 主分類號: H01J1/304
• 分類號: H01J1/304;H01J9/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司11257
• 代理人: 張雪梅

1.一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)場陰極基片表面涂覆光刻膠；

2)將步驟1)中涂有光刻膠的基片進行曝光，對曝光后的基片進行顯影，得到形成有孔洞陣列光刻膠的基片；

3)令步驟2)得到的基片沿自身法線方向自轉，同時相對基片表面以傾斜角度蒸鍍犧牲層材料，從而使蒸鍍的犧牲層包覆于光刻膠表面；

4)保持步驟3)中的基片自轉，同時相對基片表面以垂直角度蒸鍍發射材料，在膠孔內形成發射材料尖錐；

5)剝離光刻膠，同時去除光刻膠上的犧牲層及多余的發射材料，得到包括基片和形成于基片上表面的場發射尖錐陣列的無集成柵極尖錐陣列場發射陰極。

2.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述場發射陰極基片為拋光導電基片，或包括拋光基片和形成于拋光基片表面的導電薄膜的復合基片。

3.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述光刻膠的厚度為0.8～1.2μm，所述孔洞的孔徑為0.8～1.2μm。

4.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，步驟3)中所述傾斜角度為30°～60°。

5.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，步驟4)中所述發射材料為具有高熔點和低功函數的材料。

6.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，步驟3)和步驟4)同時進行。

7.根據權利要求1所述的一種無集成柵極尖錐陣列場發射陰極的制備方法，其特征在于，所述犧牲層材料為氧化鋁，所述犧牲層材料的厚度為0.1～0.2μm。

8.一種場發射陰極，其特征在于，該場發射陰極為無集成柵極尖錐陣列場發射陰極，包括導電基片和形成于基片上表面的場發射尖錐陣列。

9.根據權利要求8所述的場發射陰極，其特征在于，所述陰極沿矩形陣列線，相鄰兩個金屬尖錐大端面中心點的直線距離為4.5～5.5μm；所述尖端的曲率半徑≤50nm。

10.一種真空電子器件用電子源，其特征在于，包括如權利要求8所述的無集成柵極尖錐陣列場發射陰極和外加非集成引出柵極。