Способ изготовления мдм-катода

Способ изготовления МДМ-катода предназначен для повышения плотности тока эмиссии и однородности ее распределения по поверхности. На подложку последовательно осаждается металлический нижний электрод на основе пленки молибдена, затем два слоя резистов, в которых формируется рисунок с помощью электронно-лучевой литографии, затем напыляется сплошная пленка молибдена. Наноострийная структура получается путем «взрыва» резистивной маски в виде пирамидок с основанием 260 нм, вершиной 40 нм, высотой 250 нм и плотностью 3·108 см-2. Технический результат - повышение равномерности распределения эмиссионных центров и плотности тока эмиссии. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электронной техники, а именно к технологии изготовления элементов электровакуумных приборов, в частности МДМ-катодов.

Известен МДМ-катод [1], выполненный в виде тонкопленочной системы «металл-диэлектрик-металл» на полированной подложке, отличающийся тем, что для увеличения эмиссионных параметров катода в качестве диэлектрика используется пористая пленка диоксида кремния. При этом пористые пленки диоксида кремния (SiO2) с различной концентрацией пор получались путем магнетронного распыления комбинированной мишени из кремния и углерода (Si+C) в среде смеси газов Ar+О2. Формирование пор объясняется протеканием химических реакций углерода с кислородом на подложке с образованием газового компонента (CO2), который покидает пленку SiO2, разрыхляя ее и формируя в ней сквозные поры и поры с газовыми включениями. Наличие пор облегчает формовку МДМ-катода и повышает эмиссионные параметры. Недостатком такого МДМ-катода является неравномерная эмиссия по поверхности вследствие неупорядоченного расположения на ней пор.

Целью данного изобретения является повышение плотности тока эмиссии и однородности ее распределения по поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что на подложку последовательно наносится металлический нижний электрод, на котором формируется регулярная наноострийная структура с помощью электронно-лучевой литографии и затем наносится диэлектрик и верхний электрод. Конкретная реализация изготовления МДМ-катода представлена на Фиг.1.

Пример конкретной реализации способа

На подготовленную кремниевую подложку сплошным слоем напылялась пленка молибдена толщиной 200 нм, используемая в качестве нижнего электрода (Фиг.1а, б). Затем на структуру последовательно наносились два слоя резиста методом центрифугирования (Фиг.1в), затем производились сушка и экспонирование на электронном литографе Right 150two. С помощью специальной программы GDS II зарисовывался рисунок, представляющий собой матрицу из 800 элементов (Фиг.1г). В каждом элементе экспонировался рисунок в виде набора кружков диаметром 200 нм с расстоянием между ними 700 нм, затем был сформирован рисунок в слоях резиста путем проявления в специальных растворах (Фиг.1д). Резистивная маска формировалась таким образом, чтобы полученный в ней профиль, позволял провести последующее качественное удаление резиста с помощью «взрыва». После проведенных операций напылялся сплошным слоем молибден толщиной 250 нм (Фиг.1е) и формировалась наноострийная структура путем «взрыва» резистивной маски (Фиг.1ж).

Полученная регулярная наноострийная структура, сформированная на нижнем электроде, имела расстояние между остриями 700 нм, и плотность острий составляла 3·108 см-2 (Фиг.2). Одиночное острие представляло собой пирамиду с основанием 270 нм, вершиной 40 нм и высотой 250 нм. На сформированную наноострийную структуру последовательно напылялся слой диэлектрика толщиной 50 нм и слой молибдена толщиной 20-30 нм (Фиг.1з).

Изготовленный по предложенному способу МДМ-катод подвергался процессу формовки и показал равномерное распределение эмиссионных центров, которое полностью соответствовало сформированному микрорельефу. При этом плотность тока эмиссии МДМ-катода с наноострийным нижним электродом была более чем в 10 раз выше, чем для МДМ-катода с гладким электродом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Усов С.П., Сахаров Ю.В., Троян П.Е. МДМ-катод. RU 107399 U1, МПК H01J 9/02.

Способ изготовления МДМ-катода, включающий в себя нанесение металлического нижнего электрода, диэлектрика и верхнего электрода, и формовку катода, отличающийся тем, что с целью увеличения плотности тока эмиссии и однородности ее распределения по поверхности на нижнем электроде, формируется регулярная наноострийная структура с плотностью острий на нижнем электроде 3·108 см-2 в результате последовательного нанесения резистивных слоев и формирования в них рисунка с помощью электронно-лучевой литографии, осаждения металлической пленки и формирования наноострийной структуры путем «взрыва» резистивной маски.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам вакуумной электроники, в частности к источникам для получения электронного потока - автоэмиттерам (холодным эмиттерам) электронов, материалам и способам их изготовления.

Изобретение относится к технологии изготовления электронных приборов, в частности к технологии изготовления углеродных многоострийных автоэмиссионных катодов, используемых в вакуумных электронных приборах с эффективными холодными источниками электронов.
Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении изделий светоиндикаторной техники и эмиссионной электроники на основе автоэлектронной эмиссии матрицы многоострийных углеродных эмиттеров на пластинах монокристаллического кремния.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении изделий светоиндикаторной техники и эмиссионной электроники на основе автоэлектронной эмиссии многоострийных углеродных структур.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении приборов вакуумной микроэлектроники. .

Изобретение относится к углеродсодержащим наноматериалам с низким порогом полевой эмиссии электронов (НППЭЭ). .

Изобретение относится к способам формирования защитного слоя при изготовлении плазменной индикаторной панели (PDP). .
Изобретение относится к области квантовой электроники и может быть использовано при производстве газоразрядных приборов, в частности холодных катодов моноблочных газовых лазеров.

Изобретение может быть использовано в медицине при производстве препаратов для послеоперационной поддерживающей терапии. Проводят термическое разложение метана в герметичной камере на подложках из кремния или никеля при давлении 10-30 Торр и температуре 1050-1150 °С.

Изобретение относится к области медицины, в частности к фармакологии и фармацевтике, и касается средства, обладающего противоинсультным действием и представляющего собой аминокислоту глицин, иммобилизованную на частицах детонационного наноалмаза размером 2-10 нм, и способа его получения.

Изобретение относится к области исследования изменения теплофизических свойств конструкционных материалов при нанообработке нестационарным методом неразрушающего контроля.

Изобретение относится к способу диспергирования синтетических или натуральных наночастиц и нанокомпозитных материалов, способу получения иерархических структур и их применению в различных отраслях, включая керамические материалы, покрытия, полимеры, строительство, краски, катализаторы, лекарственные средства и порошковые материалы в целом.
Изобретение относится к производству органонаполненных полимерных композиций и может быть использовано в производстве строительных материалов, автомобилестроении и мебельной промышленности.
Клеевая композиция с наномодификатором для древесно-стружечных плит содержит связующее на основе термореактивной смолы, отвердитель и наномодификатор в виде нанодисперсного порошка шунгита в количестве от 1% до 20% от массы связующего.
Изобретение относится к области полимерного материаловедения и может быть использовано в авиационной, аэрокосмической, автотранспортной и электронной промышленности.

Изобретение относится к способу очистки немодифицированного бентонита, пригодного для получения нанокомпозиционных материалов на его основе. Способ очистки немодифицированного бентонита на основе монтмориллонита включает первичную подготовку исходного сырья, включающую просев полученного с карьера бентонитового порошка, состоящего преимущественно из монтмориллонита, от крупных механических включений, диспергирование бентонитового порошка в водной среде с использованием высокоскоростной коллоидной мельницы, дополнительную химическую обработку в емкостях с верхнеприводными смесителями, обработку в системе гидроциклонных установок и вибросит, обработку в высокоскоростной центрифуге барабанного типа, обработку в модулях сушки и помола готовой продукции - немодифицированного очищенного бентонита на основе монтмориллонита или обработку в модулях сушки и помола готовой продукции с предварительной дополнительной химической обработкой очищенного бентонита в смесителе Z-образного типа, снабженного модулем вакуумирования.

Изобретение относится к области магнитной записи информации, конкретно к способу получения пленок для магнитной записи информации. Способ получения полимерных нанокомпозиций в виде тонких пленок для сверхплотной записи информации включает получение прекурсора, состоящего из поливинилового спирта, воды и смеси водорастворимых солей трех- и двухвалентного железа, с последующей обработкой по крайне мере одним водорастворимым диальдегидом при pH от 0 до 3 в присутствии кислоты в качестве подкисляющего агента, получение тонкой пленки на диэлектрической немагнитной подложке путем нанесения прекурсора на вращающуюся на центрифуге подложку с образованием пленки геля, обработку полученной пленки геля щелочью, при введении щелочи в количестве, обеспечивающем полное протекание реакции щелочного гидролиза смеси солей железа с образованием смеси магнетита и маггемита, при этом обработку щелочью полученной пленки геля осуществляют в парах аммиака, образующегося из водного раствора аммиака (NH4OH) или гидразин-гидрата (N2H4·H2O) в течение 5,0-15,0 часов.
Изобретение относится к области получения оптически активной стеклокерамики на основе фторидных стекол и может быть использовано на предприятиях стекольной и оптической промышленности для получения материалов, проводящих лазерное излучение.

Изобретение относится к области синтеза оксидов металлов простого и сложного состава, обладающих диэлектрическими или полупроводниковыми свойствами, в виде тонких наноструктурированных покрытий на поверхности изделий различной формы. Способ заключается в том, что готовят спиртовой раствор β-дикетонатов одного или более p-, d- или f-металлов с концентрацией 0,001÷2 моль/л, раствор нагревают до 368÷523 К и выдерживают при данной температуре в течение 10÷360 минут до образования раствора алкоксо-β-дикетонатов металлов, полученный раствор по каплям наносят на центральную часть подложки, которую при этом вращают со скоростью 100÷16000 об/мин, либо в указанный раствор погружают подложку со скоростью 0,1÷1000 мм/мин под углом по вертикали 0÷60°, после чего выдерживают подложку с нанесенной пленкой раствора алкоксо-β-дикетонатов при 77÷523 К до прекращения потери массы с образованием ксерогеля на поверхности подложки, затем проводят процесс кристаллизации оксида из ксерогеля при 573÷1773 К. Изобретение позволяет получать одно- и многослойные плотные и пористые, аморфные и кристаллические наноструктурированные оксидные покрытия с размером упорядоченных частиц от единиц до сотен нанометров с заданными функциональными свойствами (защитными, оптическими, магнитными, каталитическими). 8 з.п. ф-лы, 5 ил., 10 пр.

Способ изготовления МДМ-катода предназначен для повышения плотности тока эмиссии и однородности ее распределения по поверхности. На подложку последовательно осаждается металлический нижний электрод на основе пленки молибдена, затем два слоя резистов, в которых формируется рисунок с помощью электронно-лучевой литографии, затем напыляется сплошная пленка молибдена. Наноострийная структура получается путем «взрыва» резистивной маски в виде пирамидок с основанием 260 нм, вершиной 40 нм, высотой 250 нм и плотностью 3·108 см-2. Технический результат - повышение равномерности распределения эмиссионных центров и плотности тока эмиссии. 2 ил.

Наверх