[發明專利]一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法

在審

• 申請號: 201911133362.7
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110808198A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 張偉;李元成;張曉兵;蔡敏;紀亮;焦佳能
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02;H01J1/304
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將稀土六硼化物待加工表面進行機械拋光和清潔預處理；

(2)將抗電化學腐蝕掩膜沉積到步驟(1)預處理后的稀土六硼化物待加工表面；

(3)利用激光加工技術對步驟(2)中沉積了抗電化學腐蝕掩膜的稀土六硼化物待加工表面進行加工，形成具有三維形貌特征陣列單元的陣列結構；

(4)采用電化學刻蝕法對步驟(3)形成的陣列結構表面進行進一步刻蝕加工，形成尖錐陣列；

(5)去除步驟(4)中電化學刻蝕后稀土六硼化物表面的抗電化學腐蝕掩膜，進行表面清潔，獲得稀土六硼化物場發射尖錐陣列。

2.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，步驟(1)所述的稀土六硼化物包括：LaB₆、CeB₆、PrB₆、NdB₆、SmB₆、GdB₆和YbB₆中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，上述步驟(1)中，清潔預處理的具體操作為：將稀土六硼化物放入丙酮溶液中超聲10min后用酒精沖洗去掉表面的油污雜質，最后用去離子水沖洗后，烘干。

4.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，上述步驟(2)中，所述抗電化學腐蝕掩膜的厚度大于100納米。

5.根據權利要求3所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，所述抗電化學腐蝕掩膜采用等離子體增強化學氣相沉積制得。

6.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，所述步驟(3)中的激光，脈沖寬度為≤100納秒，波長≤1064納米。

7.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，所述步驟(3)中的三維形貌特征陣列單元中的三維形狀一般為圓柱形、方柱形、類圓柱、類方柱和類圓錐形狀。

8.根據權利要求1所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，步驟(4)中所述的電化學刻蝕法中所用的電解液包括磷酸、乙醇、水制成的電解液，鹽酸、乙醇、水制成的電解液和氯化鈉、乙醇、水制成的電解液中的任意一種。

9.根據權利要求7所述的一種稀土六硼化物場發射尖錐陣列的加工方法，其特征在于，步驟(4)中所述的電化學刻蝕法時，稀土六硼化物接電源正極成為陽極，石墨作陰極，刻蝕1.5-4小時，形成尖錐陣列。