專利名稱：一種恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空電子器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源。
背景技術(shù)：
真空電子器件現(xiàn)在正呈快速發(fā)展趨勢(shì)，市場(chǎng)需求的日益增大，特別是微型化真空電子器件和集成真空電子器件是目前發(fā)展的重點(diǎn)方向。場(chǎng)發(fā)射電子源在低溫或者室溫下工作，與電真空器件中的熱電子源相比既有能耗低、響應(yīng)速度快、亮度高、電子束品好等優(yōu)點(diǎn)，可以大幅度提高真空電子器件的性能。場(chǎng)致發(fā)射陰極，是利用電子隧穿效應(yīng)，在導(dǎo)體表面施加強(qiáng)電場(chǎng)，使其表面勢(shì)壘降低并減薄，從而導(dǎo)致電子發(fā)射 的陰極。陰極場(chǎng)發(fā)射材料是場(chǎng)致發(fā)射中最關(guān)鍵的材料，其性能決定了陰極的場(chǎng)發(fā)射性能。由于場(chǎng)致發(fā)射電子源制備工藝限制或者材料本身的缺陷，場(chǎng)致發(fā)射陣列中每個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元存在差異，例如Spindt場(chǎng)致發(fā)射陣列中尖錐高度不一致、尖端曲率半徑不一致、發(fā)射單元晶格缺陷不一致、陰極發(fā)射材料形狀差異等；再如碳納米管長度不一致、筆直度不一致、晶格缺陷不一致、碳納米管徑不一致等；以及場(chǎng)發(fā)射體與襯底附著性能差異等，致使在施加同等電場(chǎng)強(qiáng)度下，場(chǎng)發(fā)射陣列單元之間的發(fā)射特性將會(huì)有差異。對(duì)于大面積的場(chǎng)致發(fā)射電子源，在相同的場(chǎng)強(qiáng)下，有的發(fā)射單元已經(jīng)發(fā)射較高電流，而有些單元發(fā)射電流非常低甚至還沒有電流發(fā)射，整個(gè)發(fā)射面會(huì)出現(xiàn)發(fā)射不均勻。由場(chǎng)致發(fā)射的1-V特性(如圖1中FE曲線)可知，在閾值電壓后，施加的電場(chǎng)強(qiáng)度微小的增加將導(dǎo)致場(chǎng)發(fā)射單元的發(fā)射電流巨大增加。為了獲得較大的總發(fā)射電流，希望所有發(fā)射單元都能發(fā)射出較大電流，故要求外加電壓較高以獲得足夠的場(chǎng)強(qiáng)。而強(qiáng)電場(chǎng)將會(huì)導(dǎo)致有些場(chǎng)致發(fā)射單元電流發(fā)射異常大。當(dāng)電子源發(fā)射電流過大時(shí)，將使場(chǎng)致發(fā)射單元本身損壞，或者使得場(chǎng)致發(fā)射單元與襯底接口處產(chǎn)生大量焦耳熱，如果積累的熱量得不到及時(shí)的擴(kuò)散，將會(huì)嚴(yán)重影響電子源發(fā)射特性和穩(wěn)定性，甚至燒毀接口處，導(dǎo)致局部場(chǎng)發(fā)射單元完全失效，嚴(yán)重者誘發(fā)打火、擊穿等現(xiàn)象，使電子源甚至整個(gè)器件徹底損壞。綜上所述，目前場(chǎng)致發(fā)射存在局部場(chǎng)發(fā)射單元電流過大易燒毀、發(fā)射穩(wěn)定性差、發(fā)射均勻性差等缺點(diǎn)。恒流二極管是一種半導(dǎo)體恒流器件，能在很寬的電壓范圍內(nèi)輸出恒定的電流，并有很高的動(dòng)態(tài)阻抗；由于其溫度特性好、結(jié)構(gòu)簡單和使用方便等特點(diǎn)，目前被廣泛用于恒流源、穩(wěn)壓源、放大器以及電子儀器的保護(hù)電路中。因此，將恒流二極管良好的恒定電流特性應(yīng)用到場(chǎng)致發(fā)射電子源中，將可克服局部場(chǎng)發(fā)射單元電流過大燒毀、發(fā)射穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，同時(shí)在整個(gè)發(fā)射面上可以獲得均勻的發(fā)射電流。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的場(chǎng)致發(fā)射電子源中在相同場(chǎng)強(qiáng)下不同場(chǎng)發(fā)射單元發(fā)射電流存在差異和承受極限發(fā)射電流差異的不足，特別是克服在較高工作電壓下，局部場(chǎng)致發(fā)射單元發(fā)射電流過大或者超過極限發(fā)射電流而燒毀的缺點(diǎn)。為了解決上述 技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，包括基本發(fā)射單元，若干個(gè)該基本發(fā)射單元組成各種所需陣列，所述基本發(fā)射單元由一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體和一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成或者由若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體并聯(lián)后再與一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組組成。由一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體和一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成的發(fā)射單元,其最大發(fā)射電流為恒流二極管的最大恒流值；由若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體并聯(lián)后再與一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成的發(fā)射單元，其發(fā)射電流為若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體的發(fā)射電流之和，并且最大發(fā)射總電流受到串聯(lián)的恒流二級(jí)管控制。作為本發(fā)明進(jìn)一步地說明，所述發(fā)射單元為二極管型結(jié)構(gòu)(如圖2所示)或三級(jí)管型結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，二極管型結(jié)構(gòu)的發(fā)射單元包括導(dǎo)電基底、恒流二極管、場(chǎng)致發(fā)射體，所述場(chǎng)致發(fā)射體的底端與所述恒流二極管的陽極相連，恒流二極管和場(chǎng)致發(fā)射體構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)作為一個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元；三級(jí)管型結(jié)構(gòu)的發(fā)射單元包括導(dǎo)電基底、恒流二極管、場(chǎng)致發(fā)射體、絕緣層和柵極，所述場(chǎng)致發(fā)射體的底端與所述恒流二極管的陽極相連，恒流二極管、場(chǎng)致發(fā)射體、絕緣層和柵極構(gòu)成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)作為一個(gè)場(chǎng)發(fā)射單元。作為本發(fā)明進(jìn)一步的說明，所述恒流二極管采用源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述場(chǎng)致發(fā)射體由金屬材料或碳納米管材料或石墨烯材料或半導(dǎo)體材料或金剛石材料或類金剛石材料或?qū)щ娋酆衔锊牧现苽涠?；金屬材料最?yōu)為鶴W、鑰Mo、鉭Ta,半導(dǎo)體材料最優(yōu)為砷化鎵GaAs、氮化鎵GaN、碳化娃SiC,導(dǎo)電聚合物材料最優(yōu)為導(dǎo)電聚苯胺、聚合物-聚辛烷基取代聚吩薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
一、利用恒流二極管恒流特性，使得本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射電子源的各個(gè)發(fā)射單元的最大發(fā)射電流限定在恒定電流值上，使發(fā)射單元不會(huì)因外加電壓的提高而導(dǎo)致發(fā)射電流過大損壞、燒毀等問題，大面積的場(chǎng)致發(fā)射均勻性得到大大改善。特別地，場(chǎng)致發(fā)射電子源工作在安全區(qū)域，因而電子源的穩(wěn)定性和壽命大大提高；
二、恒流二極管的恒電流值可以通過結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)來設(shè)定，如溝道長度、寬度、摻雜濃度等，以滿足不同的應(yīng)用需求。


圖1為電流-電壓特性曲線示意圖，其中CRD為恒流二極管的1-V特性曲線，F(xiàn)E為場(chǎng)致發(fā)射的1-V特性曲線。圖2為具有恒流二極管的場(chǎng)致發(fā)射電子源的1-V特性曲線。圖3為具有恒流二極管的二極管型場(chǎng)致發(fā)射單元示意圖，其中13為導(dǎo)電基底、14為恒流二極管、15為恒流二極管陽極、16為場(chǎng)致發(fā)射體。圖4為具有恒流二極管的三極管型場(chǎng)致發(fā)射單元示意圖，其中13為導(dǎo)電基底、14為恒流二極管、15為恒流二極管陽極、16為場(chǎng)致發(fā)射體、17為絕緣體、18為柵極。圖5為具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和碳納米管陣列的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖，為典型的多個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元共用I個(gè)恒流二極管的電子源結(jié)構(gòu)；由1-8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，碳納米管的一端與場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連；為前述中的多個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元共同受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。圖6為具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和Spindt型的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖，為典型的I個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元連接I個(gè)恒流二極管的電子源結(jié)構(gòu)。由1-8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，發(fā)射尖錐的底端與場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連。為前述中的I個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。圖7為具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為單根碳納米管或者單個(gè)碳納米管束的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)圖；由1-8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，碳納米管的一端與場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連；為前述中的I個(gè)碳納米管場(chǎng)致發(fā)射單元受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。圖8為具有漏極延伸到絕緣層上的源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為碳納米管陣列的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)圖；由Γ8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，碳納米管陣列的一端與延伸到絕緣層上面的場(chǎng)效應(yīng)管漏極相連；為前述中的多個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元共同受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。圖9為具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為碳納米管陣列的三極管場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖；由Γ8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，碳納米管的一端與場(chǎng)效應(yīng)管漏極；為前述中的多個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元共同受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。圖10為具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和Spindt型場(chǎng)發(fā)射單元的三極管型場(chǎng)發(fā)射電子源結(jié)構(gòu)示意圖，由Γ8構(gòu)成源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，發(fā)射尖錐的底端與場(chǎng)效應(yīng)管的漏極相連；為前述中的I個(gè)場(chǎng)致發(fā)射單元受控于I個(gè)恒流二極管結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記為I為導(dǎo)電基底、2為P型娃襯底、3為η型外延層、4為η+源極、5為導(dǎo)線，連接源極、柵極使得源柵短路、6為ρ+柵極、7為氧化層、8為η+漏極、9為碳納米管陣列、10為發(fā)射尖錐、11為單個(gè)碳納米管或者碳納米管微束、12為柵極、13為導(dǎo)電基底、 14為恒流二極管、15為恒流二極管陽極、16為場(chǎng)致發(fā)射體、17為絕緣體、18為柵極。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路是，在傳統(tǒng)的場(chǎng)致發(fā)射電子源中引入恒流二極管，使得這種新型電子源的發(fā)射電流范圍限定在安全范圍內(nèi)或者工作在恒定電流值上，以提高場(chǎng)致發(fā)射的均勻性和穩(wěn)定性；同時(shí)恒定電流值可以通過工藝參數(shù)進(jìn)行控制以滿足不同的應(yīng)用需求。下面結(jié)合圖1對(duì)此發(fā)明方案加以說明。圖1分別為恒流二級(jí)管和場(chǎng)致發(fā)射體的1-V特性曲線，其中 CRD為恒流二極管(Current Regulative Diode,CRD)和場(chǎng)致發(fā)射(Field Emission,FE)的1-V特性曲線圖，圖2為本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射電子源1-V特性曲線圖。根據(jù)圖1中場(chǎng)致發(fā)射體的1-V特性曲線，在外加電壓超過場(chǎng)致發(fā)射體的閾值電壓VB后，電流隨著外加電壓增加而急劇增大。根據(jù)圖1中CRD的1-V特性曲線，當(dāng)發(fā)射電流< Is時(shí)，發(fā)射電流隨外加電壓的增加上升；當(dāng)發(fā)射電流達(dá)到Is后，發(fā)射電流不再隨外加電壓的增加而增加，此時(shí)的電流為恒定電流值，直到恒流二極管擊穿為止。結(jié)合圖1中CRD和FE的電流-電壓特性曲線可以發(fā)現(xiàn)，含有恒流二極管的場(chǎng)致發(fā)射電子源將具有圖2中1-V特性。當(dāng)發(fā)射電流在(Tls區(qū)間時(shí)，場(chǎng)致發(fā)射體的發(fā)射電流小于恒流二極管的恒定電流值，因此場(chǎng)致發(fā)射的1-V特性曲線基本上不受到恒流二極管的限流特性影響；當(dāng)外加電壓增加到時(shí)場(chǎng)致發(fā)射體的發(fā)射電流超過Is時(shí)，由于恒流二極管的恒流限定特性，場(chǎng)致發(fā)射體的發(fā)射電流將維持在恒流二極管的恒定電流值。實(shí)施例一、具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和碳納米管陣列的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層；②硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。碳納米管陣列場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得柵源短路，并在漏極上面生長單根碳納米管多根碳納米管如圖5所示。 實(shí)施例二、具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和Spindt型的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成；③為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。尖錐場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得源柵短路，并在漏極上面生長發(fā)射尖錐如圖6所示，發(fā)射尖錐可以為金屬、半導(dǎo)體、金剛石等。實(shí)施例三、具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為單根碳納米管或者單個(gè)碳納米管束的二極管型發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成；③為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。碳納米管陣列場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得柵源短路，并在漏極上面生長單根碳納米管，如圖7所示。實(shí)施例四、具有漏極延伸到絕緣層上的源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為碳納米管陣列的二極管型場(chǎng)發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成；③為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。碳納米管陣列場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得柵源短路，將η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極延伸到絕緣層上面，從而可以在漏極上生長更大面積的碳納米管陣列，如圖8所示。實(shí)施例五、具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管和場(chǎng)發(fā)射單元為碳納米管陣列的三極管場(chǎng)發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成；③為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。碳納米管陣列場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得源柵短路，并在漏極上面生長碳納米管，并在絕緣層制備一層?xùn)艠O薄膜，如圖9所示。實(shí)施例六、具有源柵短路η溝道結(jié)型場(chǎng) 效應(yīng)管和Spindt型場(chǎng)發(fā)射單元的三極管型場(chǎng)發(fā)射電子源
η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管制備包括以下步驟①在P型硅襯底材料上外延生長η型薄膜外延層硼擴(kuò)散在外延層上制作頂柵，底柵結(jié)是由η型外延層和ρ型襯底構(gòu)成；③為了減小串聯(lián)電阻，在頂柵擴(kuò)散后光刻源、漏接觸窗口，通過濃磷擴(kuò)散形成η+區(qū)，最后制作歐姆接觸電極。尖錐場(chǎng)致發(fā)射電子源在η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管上的源極柵極鍍上一層導(dǎo)電層，使得源柵短路，并在漏極上面生長發(fā)射尖錐，并在絕緣層上面制備一層?xùn)艠O薄膜，發(fā)射尖錐可以為金屬、半導(dǎo)體、金剛石等，如圖10所示。本發(fā)明實(shí)施例中的恒流二極管采用的都是η型源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，ρ型源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的恒流二極管依然屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，包括基本發(fā)射單元，若干個(gè)該基本發(fā)射單元組成各種所需陣列，所述基本發(fā)射單元由一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體和一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成或者由若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體并聯(lián)后再與一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，由一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體和一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成的基本發(fā)射單元，其最大發(fā)射電流為恒流二極管的最大恒流值；由若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體并聯(lián)后再與一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成的發(fā)射單元，其發(fā)射電流為若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體的發(fā)射電流之和，并且最大發(fā)射總電流受到串聯(lián)的恒流二級(jí)管恒流值控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，所述基本發(fā)射單元為二極管型結(jié)構(gòu)或三級(jí)管型結(jié)構(gòu)，二極管型結(jié)構(gòu)的發(fā)射單元包括導(dǎo)電基底、恒流二極管、場(chǎng)致發(fā)射體，所述場(chǎng)致發(fā)射體的底端與所述恒流二極管的陽極相連；三級(jí)管型結(jié)構(gòu)的發(fā)射單元包括導(dǎo)電基底、恒流二極管、場(chǎng)致發(fā)射體、絕緣層和柵極，所述場(chǎng)致發(fā)射體的底端與所述恒流二極管的陽極相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，所述恒流二極管采用源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，所述源柵短路結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括η溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管、P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，其特征在于，所述場(chǎng)致發(fā)射體由金屬材料或碳納米管材料或石墨烯材料或半導(dǎo)體材料或金剛石材料或類金剛石材料或?qū)щ娋酆衔锊牧现苽涠?；金屬材料最?yōu)為鎢W、鑰Mo、鉭Ta，半導(dǎo)體材料最優(yōu)為砷化鎵GaAs、氮化鎵GaN、碳化硅SiC，導(dǎo)電聚合物材料最優(yōu)為導(dǎo)電聚苯胺、聚合物-聚辛烷基取代聚吩薄膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種恒流發(fā)射的場(chǎng)致發(fā)射電子源，包括基本發(fā)射單元，若干個(gè)該基本發(fā)射單元組成各種所需陣列，所述基本發(fā)射單元由一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體和一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成或者由若干個(gè)場(chǎng)致發(fā)射體并聯(lián)后再與一個(gè)恒流二級(jí)管串聯(lián)組成。本發(fā)明在傳統(tǒng)的場(chǎng)致發(fā)射電子源中引入恒流二極管，使得這種新型電子源的發(fā)射電流范圍限定在安全范圍內(nèi)或者工作在恒定電流值上，以提高場(chǎng)致發(fā)射的均勻性和穩(wěn)定性；同時(shí)恒定電流值可以通過工藝參數(shù)進(jìn)行控制以滿足不同的應(yīng)用需求。
文檔編號(hào)H01J1/304GK103021759SQ20131000278
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者陳澤祥, 王智慧, 唐寧江 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)