Field emission array
|
|
|
|
Theme
シリコンナノピラミッドを用いた微小電子源配列の作製
Member
松谷巌(客員研究員) 谷井孝至(客員講師)
Application
・フラットパネルディスプレイ
・マルチリソグラフィーシステム
|
Summary
先鋭なシリコンナノ構造配列は、フラットパネルディスプレイやマルチ電子線リソグラフィ用の微小電子源として注目されている。特に、シリコン微細加工技術を利用して高密度配列形成が可能なこと、微小電子源と同一基板上に制御用集積回路を組み込めることは、シリコンウェハ上に微小電子源を作製することの大きな利点である。本研究では、自己整合的なプロセスを採用することにより、微小なエミッタ構造を均一かつ簡便に作製している。
|
|
Advantage of silicon
・高集積化、微細化が容易
・電子源と回路をオンチップで作製可能
Advantage of field emission
・低消費電力・大電流
・低電圧での駆動が可能
|
Fablication Process
|
|
1.ナノテーブル構造作製
ナノテーブル構造作製部にマスクを形成し、
ウェットエッチングで一括処理するこにより作製
|
|
2.熱酸化
エミッタ先端の先鋭化と
三極管構造における絶縁膜堆積を同時に行う
|
|
3.電極作製
ニオブ（Nb)を蒸着しゲート電極を作製する
|
|
4.フッ酸浸漬
シリコン酸化膜のエッチング
|
|
5.リフトオフ
エミッタとなるシリコンの先端を露出させると同時に
不要な部分であるテーブルトップ構造をリフトオフ
|
|
6.電極配線
ゲート電極に電圧を印加するための配線を作製
|
|
|
Our results
三極管構造を有するシリコンエミッタの断面SEM像（左図）
・ゲート電極とエミッタ間の距離は150nm
ゲート電圧とエミッション電流の関係（左下図）
・閾値電圧が35V
Fowler-Nordheim特性（右下図）
・この特性が直線であることより、
電界放出により電子が放出されていることを確認した
|
|
