ELECTRON SOURCE

An electron source is formed on a silicon substrate having opposing first and second surfaces. At least one field emitter is prepared on the second surface of the silicon substrate to enhance the emission of electrons. To prevent oxidation of the silicon, a thin, contiguous boron layer is disposed d...

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Hauptverfasser: LIU, Xuefeng, FIELDEN, John, CHUANG, Yung-Ho Alex, XIAOLI, Yinying
Format: Patent
Sprache:eng ; fre
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Beschreibung
Zusammenfassung:An electron source is formed on a silicon substrate having opposing first and second surfaces. At least one field emitter is prepared on the second surface of the silicon substrate to enhance the emission of electrons. To prevent oxidation of the silicon, a thin, contiguous boron layer is disposed directly on the output surface of the field emitter using a process that minimizes oxidation and defects. The field emitter can take various shapes such as pyramids and rounded whiskers. One or several optional gate layers may be placed at or slightly lower than the height of the field emitter tip in order to achieve fast and accurate control of the emission current and high emission currents. The field emitter can be p-type doped and configured to operate in a reverse bias mode or the field emitter can be n-type doped. L'invention porte sur une source d'électrons qui est formée sur un substrat en silicium présentant des première et seconde surfaces opposées. Au moins un émetteur de champ est préparé sur la seconde surface du substrat en silicium afin d'améliorer l'émission d'électrons. Pour empêcher l'oxydation du silicium, une mince couche de bore contiguë est disposée directement sur la surface de sortie de l'émetteur de champ au moyen d'un processus qui réduit au minimum l'oxydation et les défauts. L'émetteur de champ peut se présenter sous diverses formes telles que des pyramides et des moustaches arrondies. Une ou plusieurs couche(s) de grille facultative(s) peut/peuvent être placée(s) à la hauteur de la pointe de l'émetteur de champ, ou légèrement plus bas, afin d'assurer une commande rapide et précise du courant d'émission et des courants d'émission intenses. L'émetteur de champ peut être dopé du type p et configuré pour fonctionner dans un mode de polarisation inverse, ou l'émetteur de champ peut être dopé du type n.