JP5131735B2 - Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure - Google Patents
Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP5131735B2 JP5131735B2 JP2007104372A JP2007104372A JP5131735B2 JP 5131735 B2 JP5131735 B2 JP 5131735B2 JP 2007104372 A JP2007104372 A JP 2007104372A JP 2007104372 A JP2007104372 A JP 2007104372A JP 5131735 B2 JP5131735 B2 JP 5131735B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rare earth
- lab6
- layer
- earth hexaboride
- tungsten
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 92
- 229910025794 LaB6 Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 38
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 37
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 33
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 29
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 25
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 14
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 239000003574 free electron Substances 0.000 claims description 8
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910015844 BCl3 Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- -1 ZrC Chemical class 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002249 LaCl3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical group 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000724 energy-dispersive X-ray spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) chloride Chemical compound Cl[La](Cl)Cl ICAKDTKJOYSXGC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- LOIHSHVELSAXQN-UHFFFAOYSA-K trirhenium nonachloride Chemical class Cl[Re](Cl)Cl LOIHSHVELSAXQN-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004755 Cerium(III) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004664 Cerium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003317 GdCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910014323 Lanthanum(III) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021634 Rhenium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- 229910009523 YCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021601 Yttrium(III) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K cerium trichloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- MOOUSOJAOQPDEH-UHFFFAOYSA-K cerium(iii) bromide Chemical compound [Br-].[Br-].[Br-].[Ce+3] MOOUSOJAOQPDEH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEANOSLIBWSCIT-UHFFFAOYSA-K gadolinium trichloride Chemical compound Cl[Gd](Cl)Cl MEANOSLIBWSCIT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002173 high-resolution transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000007737 ion beam deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XKUYOJZZLGFZTC-UHFFFAOYSA-K lanthanum(iii) bromide Chemical compound Br[La](Br)Br XKUYOJZZLGFZTC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- PCMOZDDGXKIOLL-UHFFFAOYSA-K yttrium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Y+3] PCMOZDDGXKIOLL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Landscapes
- Solid Thermionic Cathode (AREA)
Description
本発明は、高温材料の表面上に高密度ReB6ナノワイヤの薄膜を成長させるための化学気相成長プロセスに関するものである。ReB6ナノワイヤ薄膜は、電子顕微鏡、電子線リソグラフィシステム、X線管、マイクロ波管、自由電子レーザ、粒子加速器等の用途において高放出電流密度熱イオン電子源として使用することができる。進行波管における平面電子源やTEMにおける点状電子源としてのLaB6の使用例が2つ、図20と21にそれぞれ示されている。 The present invention relates to a chemical vapor deposition process for growing a thin film of high density ReB6 nanowires on the surface of a high temperature material. The ReB6 nanowire thin film can be used as a high emission current density thermionic electron source in applications such as an electron microscope, an electron beam lithography system, an X-ray tube, a microwave tube, a free electron laser, and a particle accelerator. Two examples of the use of LaB6 as a planar electron source in a traveling wave tube and a point electron source in a TEM are shown in FIGS. 20 and 21, respectively.
熱イオン電子放出源は、TV陰極線管、電子顕微鏡、真空管、X線管、マイクロ波管、核加速装置等の様々な装置で広く用いられている。電子源の放出電流密度の上昇は、映像輝度の上昇、空間分解能の上昇、出力の上昇、また機器全体のコンパクト設計化に直接つながる。ReB6、特にLaB6およびCeB6は全カソード材料の中でも最も高い電子放出密度を示すことがわかっている。
ReB6エミッタ材料の現在の形態には2種類ある。1つは単結晶型、もう一つは焼結多結晶ブロック型である。しかしながら、LaB6の単結晶のサイズは、現在利用可能な成長技法により、放出領域においては数平方ミリメートルに限られている。また焼結多結晶LaB6の放出密度は低い。直立した1DナノサイズReB6単結晶によって形成される「森」に似た高密度ReB6単結晶ナノワイヤから構成される薄膜はこういった障壁を克服するものである。
Thermionic electron emission sources are widely used in various devices such as TV cathode ray tubes, electron microscopes, vacuum tubes, X-ray tubes, microwave tubes, nuclear accelerators and the like. An increase in the emission current density of the electron source directly leads to an increase in image brightness, an increase in spatial resolution, an increase in output, and a compact design of the entire device. ReB6, especially LaB6 and CeB6, has been found to exhibit the highest electron emission density of all cathode materials.
There are two current forms of ReB6 emitter material. One is a single crystal type and the other is a sintered polycrystalline block type. However, the size of LaB6 single crystals is limited to a few square millimeters in the emission region due to currently available growth techniques. Moreover, the discharge density of the sintered polycrystalline LaB6 is low. Thin films composed of high density ReB6 single crystal nanowires resembling “forests” formed by upright 1D nanosize ReB6 single crystals overcome these barriers.
従って、約1600℃であるReB6の放出作業温度で安定な基板材料上に高密度ReB6ナノワイヤの薄膜を形成することが望ましい。また、材料はその表面上のReB6ナノワイヤと反応しないことが期待される。近年、シリコン基板上でのReB6ナノワイヤの合成についての研究が幾つか発表された(H. Zhangその他。2005&2006)。しかしながら、シリコンは1400℃で溶融するため、この目的には適さない。また、LaB6のウィスカがグラファイト表面上に成長したとの報告が1978年になされているが(S. Motojimaその他。1978)、ウィスカの直径が大きすぎ、またグラファイト表面上で低密度すぎることから、これもまた目的には適していない。従って、所望のタイプの構造体およびこういった構造体の熱イオン電子源としての使用は現在に至るまでいまだ報告されていない。 Accordingly, it is desirable to form a thin film of high density ReB6 nanowires on a substrate material that is stable at the ReB6 release operating temperature of about 1600 ° C. It is also expected that the material will not react with ReB6 nanowires on its surface. Recently, several studies on the synthesis of ReB6 nanowires on silicon substrates have been published (H. Zhang et al. 2005 & 2006). However, since silicon melts at 1400 ° C., it is not suitable for this purpose. In addition, although it was reported in 1978 that LaB6 whiskers grew on the graphite surface (S. Motojima et al. 1978), the whisker diameter was too large and the density on the graphite surface was too low. This is also not suitable for the purpose. Thus, the desired types of structures and their use as thermionic electron sources have not yet been reported to date.
我々は、高密度ReB6ナノワイヤを幾つかの高温基板表面上に堆積するための化学気相成長プロセスの開発に成功した。この材料は、大電流熱イオン電子放射用途に非常に適していると思われる。 We have successfully developed a chemical vapor deposition process for depositing high density ReB6 nanowires on several high temperature substrate surfaces. This material appears to be very suitable for high current thermionic electron emission applications.
[特許以外の引用文献1] Zhang, H., Zhang, Q., Tang, J., and Qin, L. C., J. Am. Chem. Soc., 127, 2005, 2862.
[特許以外の引用文献2] Zhang, H., Tang, J., Zhang, Q., Zhao, G., Yang, G., Zhang, J., Zhou, O., and Qin, L. C., Adv. Mater., 18, 2006, 87.
[特許以外の引用文献3] Motojima, S., Takahashi, Y., Sugiyama, K., J. Cryst. Growth, 44, 1978, 106.
[Citation 1 other than patent] Zhang, H., Zhang, Q., Tang, J., and Qin, LC, J. Am. Chem. Soc., 127, 2005, 2862.
[Citation 2 other than patent] Zhang, H., Tang, J., Zhang, Q., Zhao, G., Yang, G., Zhang, J., Zhou, O., and Qin, LC, Adv. Mater., 18, 2006, 87.
[Citation 3 other than patent] Motojima, S., Takahashi, Y., Sugiyama, K., J. Cryst. Growth, 44, 1978, 106.
本発明の目的は、希土類六ホウ化物ナノワイヤを電子放出ユニットとして使用することにより高放出電流密度熱イオンエミッタを製造することである。エミッタは点状電子源または大放出面積を有する平面電子源のいずれあっても可能である。 The object of the present invention is to produce high emission current density thermionic emitters by using rare earth hexaboride nanowires as electron emission units. The emitter can be either a point electron source or a planar electron source having a large emission area.
希土類六ホウ化物ナノワイヤ熱イオンエミッタには2種類ある。第1のタイプは面エミッタであり、薄膜状の希土類六ホウ化物ナノワイヤをヒータとして機能する材料の表面上に堆積することで形成することができる。第2のタイプは点エミッタであり、ヒータ本体上に1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤを取り付けることで形成することができる。 There are two types of rare earth hexaboride nanowire thermionic emitters. The first type is a surface emitter, which can be formed by depositing a thin film rare earth hexaboride nanowire on the surface of a material that functions as a heater. The second type is a point emitter, which can be formed by attaching one rare earth hexaboride nanowire on the heater body.
本発明の面エミッタの製造は2つの方法により達成可能である。第1の方法は以下の工程:
(工程1)タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料を、TEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザのいずれかの用途のカソードフィラメント形状に加工する。
(工程2)前記カソードフィラメント表面上へSi層、Pt層をこの順序で堆積して、触媒膜を形成する。
(工程3)化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して、前記カソードフィラメント表面上に希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。
Fabrication of the surface emitter of the present invention can be accomplished in two ways. The first method comprises the following steps:
(Step 1) A heater material made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6 is used for TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electron transistor, particle accelerator, and free electron laser. Process into cathode filament shape for any application.
Si layer (Step 2) Previous Symbol cathode filament surface, depositing a Pt layer in this order, to form a catalyst layer.
(Step 3) A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown on the surface of the cathode filament through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film by chemical vapor deposition.
別の第2の方法は以下の工程:
(工程1)前もってSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒でコーティングしたタングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料表面上に、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して、希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。
(工程2)希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜でコーティングしたヒータ材料を、TEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザのいずれかの用途のカソードフィラメント形状に加工する。
また、本発明の構造体は、TEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザのいずれか用途の面エミッタとして使用される構造体であって、タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料と、前記ヒータ材料表面上にSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒膜と、前記ヒータ材料表面上に、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して成長させた希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜と、を有することを特徴とする構造体である。
Another second method comprises the following steps:
(Step 1) The chemical vapor deposition is performed on the surface of the heater material made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6, which is previously deposited with the Si layer and the Pt layer in this order and coated with the formed catalyst. A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film by the above method .
(Process 2) Cathode filament for any of TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electronic transistor, particle accelerator, free electron laser, heater material coated with rare earth hexaboride nanowire thin film Process into shape.
The structure of the present invention is a structure used as a surface emitter for any of TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electron transistor, particle accelerator, and free electron laser. , Tungsten, molybdenum, LaB6, a heater material made of one material , a catalyst layer formed by depositing a Si layer and a Pt layer in this order on the surface of the heater material , and the heater material A rare earth hexaboride nanowire thin film grown on a Pt and Si alloy by heating on the catalyst film by a chemical vapor deposition method on the surface.
本発明の点エミッタの製造は以下の工程:
(工程1)前もってSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒でコーティングしたタングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなる基板上へ、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。
(工程2)タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるニードル状熱源の先端へ、前記希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜の1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤを取付ける。
(工程3)希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の接触部上へ高融点金属層を堆積して、希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の取付けを強化する。
また、本発明の構造体は、先に記載の点エミッタの製造方法で製造され、TEM、SEMおよびEBLシステムのいずれか用途の点エミッタとして使用される構造体であって、タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるニードル状熱源と、前記ニードル状熱源の先端に取り付けられた1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤと、希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の接触部上へ堆積された高融点金属層と、を有することを特徴とする構造体である。
The manufacture of the point emitter of the present invention includes the following steps:
(Step 1) A Si layer and a Pt layer are deposited in this order in advance , and a chemical vapor deposition method is performed on a substrate made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6 coated with the formed catalyst. A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film .
(Step 2) One rare earth hexaboride nanowire of the rare earth hexaboride nanowire thin film is attached to the tip of a needle-like heat source made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6.
(Step 3) A refractory metal layer is deposited on the contact portion of the rare earth hexaboride nanowire / needle heat source to enhance the attachment of the rare earth hexaboride nanowire / needle heat source.
The structure of the present invention is a structure manufactured by the method for manufacturing a point emitter described above and used as a point emitter for any of the TEM, SEM, and EBL systems, and includes tungsten, molybdenum, LaB6. A needle-like heat source made of one material selected from the group consisting of: one rare-earth hexaboride nanowire attached to the tip of the needle-like heat source, and a rare-earth hexaboride nanowire / needle-like heat source contact portion And a deposited refractory metal layer.
[省略記号]
ReB6:希土類六ホウ化物
LaB6:六ホウ化ランタン
CeB6:六ホウ化セリウム
GdB6:六ホウ化ガドリニウム
TEM:透過型電子顕微鏡
SEM:走査型電子顕微鏡
EBL:電子ビームリソグラフィ
[Ellipsis]
ReB6: rare earth hexaboride LaB6: lanthanum hexaboride CeB6: cerium hexaboride GdB6: gadolinium hexaboride TEM: transmission electron microscope SEM: scanning electron microscope EBL: electron beam lithography
ReB6ナノワイヤ薄膜の構造は「森」に似ており、森を構成する木々がナノワイヤに類似している。有効表面積は、その上に薄膜が堆積される領域の面積の10000倍を越える。放出温度まで加熱した後の有効電子放出領域はナノワイヤの上面だけでなくその側面をも含むため、有効放出領域は放出面として平面を1枚しか有さない従来のReB6エミッタの10000倍を越える。理論的には、ReB6ナノワイヤ薄膜エミッタにより10000倍を越える放出密度が作り出されることが期待される。こういったメカニズムは基本的に3D放出型である。
製造工程を簡易化するために、ReB6ナノワイヤ薄膜はヒータ本体上に直接堆積することができ、より高い機械安定性が得られ、またより高い熱効率が達成される。
The structure of the ReB6 nanowire thin film is similar to “forest”, and the trees constituting the forest are similar to nanowires. The effective surface area is over 10,000 times the area of the area on which the thin film is deposited. Since the effective electron emission region after heating to the emission temperature includes not only the upper surface of the nanowire but also its side surface, the effective emission region exceeds 10,000 times that of a conventional ReB6 emitter having only one plane as the emission surface. Theoretically, it is expected that ReB6 nanowire thin film emitters produce emission densities exceeding 10,000 times. Such a mechanism is basically a 3D emission type.
In order to simplify the manufacturing process, the ReB6 nanowire thin film can be deposited directly on the heater body, resulting in higher mechanical stability and higher thermal efficiency.
希土類六ホウ化物ナノワイヤ熱イオンエミッタには2種類ある。第1のタイプは面エミッタであり、薄膜状の希土類六ホウ化物ナノワイヤをヒータとして機能する材料の表面上に堆積することで形成することができる。第2のタイプは点エミッタであり、ヒータ本体上に1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤを取り付けることで形成することができる。 There are two types of rare earth hexaboride nanowire thermionic emitters. The first type is a surface emitter, which can be formed by depositing a thin film rare earth hexaboride nanowire on the surface of a material that functions as a heater. The second type is a point emitter, which can be formed by attaching one rare earth hexaboride nanowire on the heater body.
面エミッタの製造は2つの方法により達成可能である。第1の方法は以下の工程:
(工程1)特定の用途に応じた所望のカソードフィラメント形状の形成
を伴う。
ここに記載のフィラメント材料としてはグラファイト、LaB6やCeB6等の希土類六ホウ化物、ZrC、HfC、NbC、TiC、TaCおよびVC等の金属炭化物、W、Mo、Ta等の高融点金属が挙げられる。
(工程2)触媒膜のフィラメント表面上への堆積。
ここに記載の触媒としてはPt、Si、C、Au、Feまたはこれらの元素の組み合わせが挙げられ、例えばPtとSiで形成した合金である。
(工程3)化学気相成長法による、フィラメント表面上での希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜の成長。
ここで記載の化学気相成長法はBCl3ガス、H2ガス、およびArやN2等の不活性ガスの混合物の導入と、管状炉の反応域中央に配置した希土類塩化物塩の気化と、以下の式:BCl3+ReCl3=ReB6+HClで表される上記反応物間の反応と、反応域へ流れるガス流の下流に設置された基板上へのReB6ナノワイヤの堆積として説明される。基板とは、上述の触媒膜で被覆したフィラメントである。
Fabrication of the surface emitter can be achieved in two ways. The first method comprises the following steps:
(Step 1) With formation of a desired cathode filament shape according to a specific application.
Examples of the filament material described herein include graphite, rare earth hexaboride such as LaB6 and CeB6, metal carbides such as ZrC, HfC, NbC, TiC, TaC and VC, and refractory metals such as W, Mo and Ta.
(Step 2) Deposition of the catalyst film on the filament surface.
Examples of the catalyst described here include Pt, Si, C, Au, Fe, or a combination of these elements. For example, an alloy formed of Pt and Si.
(Step 3) Growth of rare earth hexaboride nanowire thin film on filament surface by chemical vapor deposition.
The chemical vapor deposition method described here introduces a mixture of BCl3 gas, H2 gas, and an inert gas such as Ar and N2, vaporization of a rare earth chloride salt disposed in the center of the reaction zone of the tubular furnace, and It is described as a reaction between the above reactants represented by the formula: BCl 3 + ReCl 3 = ReB 6 + HCl and deposition of ReB 6 nanowires on a substrate placed downstream of the gas flow flowing to the reaction zone. The substrate is a filament coated with the above-described catalyst film.
ここで記載のBCl3ガスは流量0.1〜1L/分(空気と同等)で使用される。
ここで記載のH2ガスは流量0.1〜1L/分(空気と同等)で使用される。
ここで記載のArガスは流量0.1〜1L/分(空気と同等)で使用される。
ここで記載のN2ガスは流量0.1〜1L/分(空気と同等)で使用される。
ここで記載のReCl3塩としてはLaCl3、CeCl3、GdCl3、YCl3、またはその混合物が使用可能である。さらに好ましくは、上述の塩の無水物である。
ここで記載のReCl3はReBr3とも置き換え可能であり、さらに詳細にはLaBr3、CeBr3、GdBr3、YBr3、またはその組み合わせ、さらに好ましくは上述の塩の無水物である。
The BCl3 gas described here is used at a flow rate of 0.1 to 1 L / min (equivalent to air).
The H2 gas described here is used at a flow rate of 0.1 to 1 L / min (equivalent to air).
The Ar gas described here is used at a flow rate of 0.1 to 1 L / min (equivalent to air).
The N2 gas described here is used at a flow rate of 0.1 to 1 L / min (equivalent to air).
As the ReCl3 salt described here, LaCl3, CeCl3, GdCl3, YCl3, or a mixture thereof can be used. More preferably, it is an anhydride of the above-mentioned salt.
ReCl3 described herein can be replaced with ReBr3, more specifically LaBr3, CeBr3, GdBr3, YBr3, or a combination thereof, and more preferably an anhydride of the aforementioned salt.
別の第2の方法は以下の工程を伴う。
(工程1)前もって触媒でコーティングした所望のヒータ材料表面上での希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜の成長。ヒータ材料と触媒のタイプは第1の方法で記載したものと同一である。この方法は第1の方法で記載したものと同一の化学気相成長法である。
(工程2)希土類六ホウ化物薄膜でコーティングしたヒータ材料の、所望のカソード形状への調整。
上述の構造体はTEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザ用の平面電子源として使用される。
Another second method involves the following steps.
(Step 1) Growth of rare earth hexaboride nanowire thin film on desired heater material surface previously coated with catalyst. The heater material and catalyst type are the same as described in the first method. This method is the same chemical vapor deposition method as described in the first method.
(Step 2) Adjustment of a heater material coated with a rare earth hexaboride thin film to a desired cathode shape.
The structures described above are used as planar electron sources for TEM, SEM, EBL systems, X-ray tubes, microwave tubes, electron transistors, particle accelerators, and free electron lasers.
点エミッタの製造は以下の工程によって説明される。
(工程1)化学気相成長法による、適当な基板上での希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜の形成。堆積工程は上述のものと同一である。
(工程2)鋭利なニードル状の熱源の先端への、1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤの取付け。
ここで記載の熱源材料としてはグラファイト、LaB6、CeB6等の希土類六ホウ化物、ZrC、HfC、NbC、TiC、TaC、VC等の金属炭化物、W、MO、Ta等の高融点金属が挙げられる。
これらの材料からニードルを形成するためのここで記載の方法としては、適切なエッチング溶液を使用した電気化学エッチングが考えられる。
The manufacture of point emitters is described by the following process.
(Step 1) Formation of a rare earth hexaboride nanowire thin film on a suitable substrate by chemical vapor deposition. The deposition process is the same as described above.
(Step 2) Attachment of one rare-earth hexaboride nanowire to the tip of a sharp needle-like heat source.
Examples of the heat source material described here include graphite, rare earth hexaboride such as LaB6 and CeB6, metal carbide such as ZrC, HfC, NbC, TiC, TaC and VC, and refractory metals such as W, MO and Ta.
The method described herein for forming needles from these materials may be electrochemical etching using a suitable etching solution.
ここで記載のニードルへのナノワイヤの取付けは、図16で図示されるように、光学顕微鏡でモニタされたマイクロマニピュレータ台を用いて実行可能である。ナノワイヤとタングステン(W)ニードルとが接触後、ナノワイヤに電流を流して成長基板から切断することができる。
(工程3)ナノワイヤ/ニードル先端接触部上への高融点金属層の堆積による取付部の強化。
ここで記載の金属としては、例えばW、Ta、Moが挙げられる。堆積方法としては、例えば、集束イオンビーム堆積または電子ビームリソグラフィ堆積が挙げられる。
上述の構造体はTEM、SEMおよびEBLシステム用の点状電子源として使用される。
The attachment of the nanowire to the needle described herein can be performed using a micromanipulator platform monitored with an optical microscope, as illustrated in FIG. After the nanowire and the tungsten (W) needle come into contact with each other, an electric current can be passed through the nanowire to cut it from the growth substrate.
(Step 3) Strengthening of the attachment portion by depositing a refractory metal layer on the nanowire / needle tip contact portion.
Examples of the metal described here include W, Ta, and Mo. Deposition methods include, for example, focused ion beam deposition or electron beam lithography deposition.
The structure described above is used as a point electron source for TEM, SEM and EBL systems.
[合成]
LaCl3無水ビーズ3gを、石英炉管中央域に配置した石英ボート内部に設置する。Si、グラファイト、WまたはMoの基板を石英ボートへのガス流の下流に設置した。Siを除く全ての基板をまず最初にSi層、次にPt層でコーティングした。Si基板はPt層でのみコーティングした。炉を0.001torrまで排気し、純粋水素を炉管内に導入した。続いて、ガス圧を水素雰囲気でもって0.1atmに維持した。誘導石英管を通してLaB6塩付近にBCl3ガスを導入する前に、炉を1200℃まで加熱した。反応を5分間維持した後、BCl3の供給を停止し、室温まで冷却した。炉管の構成は図1に図示されている。実験パラメータを表1にまとめた。
[Synthesis]
3 g of LaCl3 anhydrous beads are placed inside a quartz boat placed in the center area of the quartz furnace tube. A substrate of Si, graphite, W or Mo was placed downstream of the gas flow to the quartz boat. All substrates except Si were first coated with a Si layer and then with a Pt layer. The Si substrate was coated only with a Pt layer. The furnace was evacuated to 0.001 torr and pure hydrogen was introduced into the furnace tube. Subsequently, the gas pressure was maintained at 0.1 atm with a hydrogen atmosphere. The furnace was heated to 1200 ° C. before introducing BCl 3 gas through the induction quartz tube into the vicinity of the LaB 6 salt. After maintaining the reaction for 5 minutes, the supply of BCl3 was stopped and cooled to room temperature. The configuration of the furnace tube is illustrated in FIG. The experimental parameters are summarized in Table 1.
[表1]
[Table 1]
[特徴]
実験後、SEM検査にかけるために全ての試料を取り出した。基板は全て青紫色の物質の厚い層で覆われており、この物質は後にLaB6の単結晶ナノワイヤだと判明した。ナノワイヤの直径は数ナノメートル〜1ミクロン未満である。ナノワイヤの長さは数ミクロンから数十ミクロンである。Si、グラファイト、W、Mo基板上に成長したLaB6ナノワイヤの代表的なSEM画像はそれぞれ図2〜図10に提示されている。堆積条件を制御することで、LaB6ナノワイヤの成長に先立って、LaB6結晶膜の層を基板上に形成することが可能である。この方法により、LaB6ナノワイヤをLaB6結晶膜上にエピタキシャルに成長させることが可能である。これらの構造のSEM画像が図11および図12に示されている。ナノワイヤは全てその下のLaB6粒と垂直に整列している。
[Feature]
After the experiment, all samples were removed for SEM inspection. The substrates were all covered with a thick layer of blue-violet material, which was later found to be LaB6 single crystal nanowires. The diameter of the nanowire is from a few nanometers to less than 1 micron. The length of the nanowire is several microns to several tens of microns. Representative SEM images of LaB6 nanowires grown on Si, graphite, W, and Mo substrates are presented in FIGS. By controlling the deposition conditions, it is possible to form a layer of LaB6 crystal film on the substrate prior to the growth of LaB6 nanowires. By this method, LaB6 nanowires can be epitaxially grown on the LaB6 crystal film. SEM images of these structures are shown in FIGS. All nanowires are aligned vertically with the underlying LaB6 grains.
LaB6ナノワイヤを基板から削り落としてエタノール中に懸濁させた。一滴の懸濁液を、レイシーカーボンでコーティングしたTEM銅グリッド上に滴下してTEM検査に供した。代表的なTEM画像が図13に示されている。ナノワイヤは全て平坦な側面および上面を有していることが判明した。これらの表面は全てLaB6結晶の(100)面で終端している。一部のナノワイヤの先端には半球状の触媒粒子が残留していることが判明し、結果は図14に示されている。図14aで印をつけた点B、Cで測定した図14bおよびcに図示のEDXスペクトルもまた、触媒粒子がSiとPt元素から構成されていることを示している。 LaB6 nanowires were scraped off the substrate and suspended in ethanol. A drop of suspension was dropped on a TEM copper grid coated with lacy carbon and subjected to TEM inspection. A representative TEM image is shown in FIG. All nanowires were found to have flat sides and top surfaces. These surfaces all terminate at the (100) plane of the LaB6 crystal. It has been found that hemispherical catalyst particles remain at the tips of some nanowires, and the results are shown in FIG. The EDX spectra shown in FIGS. 14b and c measured at points B and C marked in FIG. 14a also show that the catalyst particles are composed of Si and Pt elements.
[エミッタ構造の製造]
図15に図示されるようにLaB6ナノワイヤ電子源を構成することが提案される。タングステン(W)フィラメントにLaB6ナノワイヤ薄膜を堆積する。加熱はタングステンフィラメントを通して加熱電流を直接流すことで行われる。LaB6ナノワイヤから放出される電子を加速するために、アノードはカソードから若干離して設置する。
[Manufacture of emitter structure]
It is proposed to configure a LaB6 nanowire electron source as illustrated in FIG. LaB6 nanowire thin films are deposited on tungsten (W) filaments. Heating is performed by passing a heating current directly through the tungsten filament. In order to accelerate the electrons emitted from the LaB6 nanowire, the anode is placed slightly away from the cathode.
電子顕微鏡で使用される電子銃等の点状電子源を構成するために、0.1mmのタングステンワイヤをNaOH溶液(1Mol/l)中で電気化学的にエッチングし、先端の直径が約200nmのニードルを形成した。次に、3Dマイクロステージの制御下で、基板上で成長した1本のLaB6ナノワイヤにタングステンニードルの先端を近づけた。次に、選択したナノワイヤを取付け、基板とタングステンニードルとの間に30Vの直流電圧を印加した後にタングステンニードルを拾い上げた。続いて、FIBを用いてタングステン薄膜をナノワイヤとタングステンニードルとの間の接合部上に堆積した。FIB溶接前および後の双方で、タングステンニードルの先端をSEMを用いて画像化した。光学顕微鏡支援3Dマイクロステージシステムは、電気化学的に研いだタングステンニードルを用いて1本のLaB6ナノワイヤを拾い上げるよう設計されている。 In order to construct a point electron source such as an electron gun used in an electron microscope, a 0.1 mm tungsten wire was electrochemically etched in a NaOH solution (1 Mol / l), and the tip diameter was about 200 nm. A needle was formed. Next, under the control of the 3D microstage, the tip of the tungsten needle was brought close to one LaB6 nanowire grown on the substrate. Next, the selected nanowire was attached, and after applying a DC voltage of 30 V between the substrate and the tungsten needle, the tungsten needle was picked up. Subsequently, a tungsten thin film was deposited on the junction between the nanowire and the tungsten needle using FIB. The tip of the tungsten needle was imaged using SEM both before and after FIB welding. The optical microscope assisted 3D microstage system is designed to pick up a single LaB6 nanowire using an electrochemically sharpened tungsten needle.
図16はシステムの概略図である。図17に示されるように、LaB6ナノワイヤが成長したSi基板を中央に設置する一方、マイクロステージを用いてタングステンニードルを束のうちの1本のLaB6へと徐々に近づける。タングステンニードルを選択したナノワイヤに接近させた後、ニードルとSi基板との間に約30Vの直流電圧を印加して静電気力を発生させ、取付けを行う。機械的な力により基板からLaB6ナノワイヤを切断した後、接着層の堆積のためにニードルをFIBチャンバへと移送する。図18はFIB「溶接」の直前・直後のタングステンニードル先端部の2枚のSEM画像を示す。LaB6ナノワイヤがファン・デル・ワールス相互作用によりタングステンニードル頂部に緩く取付けられているにすぎない左の画像の円で囲んだ領域にはタングステン金属層が堆積され、得られた構造は右の画像に示されている。これにより接合はより強化され、また金属層の存在により熱伝導および電気伝導性が大幅に改善されるものと思われる。図19は同様のプロセスにより先端の尖ったタングステンニードル上に溶接したLaB6ナノワイヤを示す。 FIG. 16 is a schematic diagram of the system. As shown in FIG. 17, the Si substrate on which LaB6 nanowires are grown is placed in the center, while the tungsten needle is gradually brought closer to one LaB6 in the bundle using a microstage. After the tungsten needle is brought close to the selected nanowire, a direct current voltage of about 30 V is applied between the needle and the Si substrate to generate an electrostatic force for attachment. After cutting the LaB6 nanowire from the substrate by mechanical force, the needle is transferred to the FIB chamber for adhesion layer deposition. FIG. 18 shows two SEM images of the tip of the tungsten needle immediately before and immediately after FIB “welding”. A tungsten metal layer is deposited in the circled area in the left image where the LaB6 nanowire is only loosely attached to the top of the tungsten needle by van der Waals interaction, and the resulting structure is shown in the right image. It is shown. This is expected to strengthen the bond and greatly improve thermal and electrical conductivity due to the presence of the metal layer. FIG. 19 shows LaB6 nanowires welded onto a pointed tungsten needle by a similar process.
1.BC13ガス+H2ガス
2.炉管
3.管状炉
4.希土類塩化物源
5.成長基板
1. BC 13 gas + H 2 gas 2. 2. furnace tube 3. Tubular furnace 4. Rare earth chloride source Growth substrate
Claims (5)
(工程1)タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料を、TEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザのいずれかの用途のカソードフィラメント形状に加工する。
(工程2)前記カソードフィラメント表面上へSi層、Pt層をこの順序で堆積して、触媒膜を形成する。
(工程3)化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して、前記カソードフィラメント表面上に希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。 A method for manufacturing a surface emitter comprising the following steps 1 to 3:
(Step 1) A heater material made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6 is used for TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electron transistor, particle accelerator, and free electron laser. Process into cathode filament shape for any application.
Si layer (Step 2) Previous Symbol cathode filament surface, depositing a Pt layer in this order, to form a catalyst layer.
(Step 3) A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown on the surface of the cathode filament through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film by chemical vapor deposition.
(工程1)前もってSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒膜でコーティングしたタングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料表面上に、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して、希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。
(工程2)希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜でコーティングしたヒータ材料を、TEM、SEM、EBLシステム、X線管、マイクロ波管、電子トランジスタ、粒子加速装置、自由電子レーザのいずれかの用途のカソードフィラメント形状に加工する。 A method of manufacturing a surface emitter comprising the following steps 1 and 2:
(Step 1) An Si layer and a Pt layer are deposited in this order in advance, and a chemical vapor phase is formed on the surface of the heater material made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6 coated with the formed catalyst film. A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film by a growth method .
(Process 2) Cathode filament for any of TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electronic transistor, particle accelerator, free electron laser, heater material coated with rare earth hexaboride nanowire thin film Process into shape.
タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるヒータ材料と、
前記ヒータ材料表面上にSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒膜と、
前記ヒータ材料表面上に、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して成長させた希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜と、を有することを特徴とする構造体。 A structure used as a surface emitter for any of TEM, SEM, EBL system, X-ray tube, microwave tube, electron transistor, particle accelerator, free electron laser,
A heater material made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6;
A catalyst layer formed by depositing a Si layer and a Pt layer in this order on the surface of the heater material;
A rare earth hexaboride nanowire thin film grown on a surface of the heater material through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film by a chemical vapor deposition method .
(工程1)前もってSi層、Pt層をこの順序で堆積して、形成した触媒でコーティングしたタングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなる基板上へ、化学気相成長法で前記触媒膜に加熱により形成したPtとSiの合金を介して希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜を成長させる。
(工程2)タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるニードル状熱源の先端へ、前記希土類六ホウ化物ナノワイヤ薄膜の1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤを取付ける。
(工程3)希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の接触部上へ高融点金属層を堆積して、希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の取付けを強化する。 A method for producing a point emitter comprising the following steps 1 to 3:
(Step 1) A Si layer and a Pt layer are deposited in this order in advance , and a chemical vapor deposition method is performed on a substrate made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6 coated with the formed catalyst. A rare earth hexaboride nanowire thin film is grown through an alloy of Pt and Si formed by heating on the catalyst film .
(Step 2) One rare earth hexaboride nanowire of the rare earth hexaboride nanowire thin film is attached to the tip of a needle-like heat source made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6.
(Step 3) A refractory metal layer is deposited on the contact portion of the rare earth hexaboride nanowire / needle heat source to enhance the attachment of the rare earth hexaboride nanowire / needle heat source.
タングステン、モリブデン、LaB6の群から選択される一の材料よりなるニードル状熱源と、
前記ニードル状熱源の先端に取り付けられた1本の希土類六ホウ化物ナノワイヤと、
希土類六ホウ化物ナノワイヤ/ニードル状熱源の接触部上へ堆積された高融点金属層と、を有することを特徴とする構造体。
A point emitter manufactured by the method of manufacturing a point emitter according to claim 4, wherein the structure is used as a point emitter for any of TEM, SEM and EBL systems,
A needle-shaped heat source made of one material selected from the group consisting of tungsten, molybdenum, and LaB6;
One rare earth hexaboride nanowire attached to the tip of the needle-shaped heat source;
And a refractory metal layer deposited on the contact portion of the rare earth hexaboride nanowire / needle-like heat source.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104372A JP5131735B2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007104372A JP5131735B2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008262794A JP2008262794A (en) | 2008-10-30 |
JP5131735B2 true JP5131735B2 (en) | 2013-01-30 |
Family
ID=39985110
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007104372A Active JP5131735B2 (en) | 2007-04-12 | 2007-04-12 | Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5131735B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5660564B2 (en) * | 2009-04-20 | 2015-01-28 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Rare earth hexaboride cold cathode field emission electron source |
JP5586013B2 (en) * | 2009-06-01 | 2014-09-10 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Refractory electron emission source |
JP6309860B2 (en) * | 2014-08-18 | 2018-04-11 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Rare earth boride emitter surface modification method, surface modified rare earth boride emitter, surface modification device and electron beam source device |
JP7145533B2 (en) | 2019-01-30 | 2022-10-03 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Emitters, electron guns and electronic devices using them |
CN112695385B (en) * | 2020-12-02 | 2023-03-21 | 北京工业大学 | Preparation method of single crystal rare earth hexaboride cathode emitter array structure |
EP4270441A4 (en) * | 2020-12-25 | 2024-05-22 | Denka Company Limited | Electron source, method for manufacturing same, and device provided with electron source |
CN117464155B (en) * | 2023-12-28 | 2024-03-15 | 合肥国镜仪器科技有限公司 | Nanowire welding method and welding device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5451472A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-23 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Method of producing lanthanum hexaboride hottcathode |
JPS5826766B2 (en) * | 1977-09-30 | 1983-06-04 | 電気化学工業株式会社 | Hot cathode and its manufacturing method |
JPS57128436A (en) * | 1981-02-02 | 1982-08-10 | Koichi Kanetani | Manufacture of lanthanum-boride thermionic emission electrode |
JPS57191931A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-25 | Vladimir Arekusandorobuitsuchi | Electric field radiation cathode |
DE19521724A1 (en) * | 1994-06-22 | 1996-01-04 | Siemens Ag | Glowing cathode prodn. for use in electron tubes |
JP2005100885A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Shimadzu Corp | Field emission electron source and microscope using this |
-
2007
- 2007-04-12 JP JP2007104372A patent/JP5131735B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008262794A (en) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3183845B2 (en) | Method for producing carbon nanotube and carbon nanotube film | |
JP5131735B2 (en) | Manufacturing method of surface emitter, manufacturing method of point emitter, and structure | |
Xu et al. | Field emission from zinc oxide nanopins | |
Werwa et al. | Synthesis and processing of silicon nanocrystallites using a pulsed laser ablation supersonic expansion method | |
JP4379247B2 (en) | Method for producing carbon nanostructure | |
JP3832402B2 (en) | Electron source having carbon nanotubes, electron microscope and electron beam drawing apparatus using the same | |
EP0989579B1 (en) | Device comprising a carbon nanotube field emitter structure and process for forming device | |
US20050112048A1 (en) | Elongated nano-structures and related devices | |
US10026585B2 (en) | Emitter, electron gun using emitter, electronic apparatus using electron gun, and method of producing emitter | |
JPH10203810A (en) | Production of carbon nanotube | |
JP2007533581A6 (en) | Method for synthesizing small-diameter carbon nanotubes having electron field emission characteristics | |
JP2007533581A (en) | Method for synthesizing small-diameter carbon nanotubes having electron field emission characteristics | |
WO2004027127A1 (en) | Acicular silicon crystal and process for producing the same | |
JP2002206169A (en) | Carbon nano tube joining body and method of manufacturing for the same | |
JP5028606B2 (en) | Carbon nanotube manufacturing method and manufacturing apparatus | |
JP4125638B2 (en) | Nanofiber or nanotube comprising group V transition metal dichalcogenide crystal and method for producing the same | |
CN100482582C (en) | Carbon nano-tube preparation method and apparatus | |
JP3524542B2 (en) | Manufacturing method of carbon nanotube | |
JP2005231952A (en) | Synthesis of carbon nanotube by laser beam | |
Gupta et al. | Self-catalytic synthesis, structure and properties of ultra-fine luminescent ZnO nanostructures for field emission applications | |
JP2000313608A (en) | Production of carbon nanotube and carbon nanotube produced thereby | |
Han et al. | Synthesis of single-crystalline NdB 6 submicroawls via a simple flux-controlled self-catalyzed method | |
JP2002080211A (en) | Method of making carbon nanotube | |
CN115410880A (en) | Low-dimensional structure electron source and preparation method thereof | |
JP3921532B2 (en) | Molybdenum oxide nanotubes and composites thereof, and methods for producing them |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120124 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120807 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120903 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121030 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121031 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151116 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5131735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |