[發明專利]一種場發射陰極超薄難熔金屬柵網及其制備方法

在審

• 申請號: 202011015831.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112289665A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 李興輝;韓攀陽;杜婷;姜琪;楊金生;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: 鄒歡

1.一種場發射陰極超薄難熔金屬柵網，其特征在于，其包括：

柵網基片，在所述柵網基片中心區域包含柵極透孔陣列；

柵網支撐環，位于所述柵網基片上，二者焊接一體；

其中，所述柵網基片的材質為難熔金屬。

2.根據權利要求1所述的場發射陰極超薄難熔金屬柵網，其特征在于，所述柵網基片的材質選自鎢、鉬、鉭中的一種；

優選地，所述柵網基片的厚度為40微米至5微米。

3.根據權利要求1所述的場發射陰極超薄難熔金屬柵網，其特征在于，所述的柵網支撐環位于柵網基片邊緣，避開柵極透孔陣列；

優選地，所述柵網支撐環的內環具有30-70度傾角；

優選地，所述柵網支撐環的材質選自難熔金屬、不銹鋼中的一種或幾種；

更優選地，所述柵網支撐環的材質為鎢或鉬。

4.根據權利要求1所述的場發射陰極超薄難熔金屬柵網，其特征在于，所述柵極透孔陣列的透光率為70％-90％；

優選地，所述柵極透孔陣列中，柵極透孔的形狀為密排方形、圓形、三角形、正六邊形或輪輻柵形。

5.如權利要求1-4任一項所述的場發射陰極超薄難熔金屬柵網的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供包含硅器件層的復合基底；

在硅器件層上涂覆光刻膠；

對光刻膠進行曝光、顯影，形成位于硅器件層中心區域的、圖形與所需柵極透孔陣列圖形一一對應的光刻膠模具；

刻蝕暴露出來的硅器件層，再去除所述光刻膠模具，得硅模具；

在所述硅模具表面沉積難熔金屬；

減薄上述硅模具與難熔金屬形成的混合層，至難熔金屬的厚度達到所需柵網基片的厚度；

將柵網支撐環焊接在所述難熔金屬上；

去除剩余的硅模具及復合基底殘留，得所述場發射陰極超薄難熔金屬柵網。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述復合基底為SOI片，結構為硅支撐層/絕緣層/硅器件層，或所述復合基底為非硅支撐層/硅器件層結構；

優選地，所述硅支撐層或非硅支撐層的厚度為400微米-1000微米；

優選地，所述絕緣層的厚度為1微米-2微米；

優選地，所述硅器件層的厚度大于所需柵網基片的厚度，且所述硅模具的厚度大于所述柵網基片的厚度；

更優選地，所述硅器件層的厚度為45微米至5微米。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述光刻膠為MEMS技術中使用的光刻厚膠，優選為AZ4620光刻膠或KMPR光刻膠。

8.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述刻蝕的方法為電感耦合等離子體刻蝕技術。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述沉積的方法為化學氣相沉積法。

10.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述焊接的方式為真空擴散焊。