[发明专利]用于制备电子发射器的水基复合物及使用其制备的发射器

说明书

技术领域

本发明的方案涉及水基复合物，其用于形成电子发射器并包括含碳化合物、硅酸盐化合物和水，还涉及使用水基复合物制备的电子发射器和包括电子发射器的电子发射器件；更具体地，涉及水基复合物，其用于形成电子发射器并适于形成特别的或勾画干净的图案，还涉及使用水基复合物制备的电子发射器和包括电子发射器的电子发射器件，在该水基复合物中残余碳的含量很小。

背景技术

通常，电子发射器件被分为热电极型电子发射器件，在其中热电极作为电子发射器，和冷电极型电子发射器件，在其中冷电极作为电子发射器。冷电极型电子发射器件的例子为场发射器阵列(FEA，field emitter array)型电子发射器件、表面传导发射器(SCE，surface conduction emitter)型电子发射器件、金属绝缘体金属(MIM)型电子发射器件、金属绝缘体半导体(MIS)型电子发射器件和弹道电子表面发射(BSE，ballistic electron surface emitting)型电子发射器件。

FEA型电子发射器件基于以下原理运行，当电子发射器由具有低功函数或高贝塔函数(beta function)的材料形成时，由于真空条件中的场差异导致电子容易地发射出。目前，正在开发包括由Mo或Si形成的尖端结构并具有锐利端部作为电子发射器的电子发射器件。此外，正在开发包括由含碳材料例如石墨或类金刚石碳(DLC)形成的电子发射器的电子发射器件和包括由纳米材料例如纳米管或纳米线形成的电子发射器的电子发射器件。

此外，根据阴极和栅电极的配置，FEA型电子发射器件被分为顶栅型(topgate-type)电子发射器件和栅下型(under gate-type)电子发射器件。根据使用的电极数量，FEA电子发射器件还能被分为双电极型电子发射器件、三电极型电子发射器件和四电极型电子发射器件。图1为FEA型电子发射器件的透视图。

当如上文所述发射电子的电子发射器形成在电子发射器件中，特别地，形成在其中阴极面对栅电极的平行侧栅型(parallel lateral gate-type)电子发射器件中时，采用多次光刻工艺以在阴极和栅电极之间形成牺牲层，或在阴极和电子发射部之间形成牺牲层。当阴极形成为厚层时，需要复杂的光刻工艺。当使用银膏(Ag paste)将阴极形成为厚层时，有机光致抗蚀剂材料能用于形成牺牲层。然而，在由有机光致抗蚀剂材料形成的牺牲层和阴极之间的界面处有机光致抗蚀剂材料与银膏反应，因此不能获得特别的或勾画干净的图案。

通常，在上文所述的工艺中使用的用于形成电子发射器的复合物包括光敏成分，其在执行了烧结工艺之后以残余碳形式保留下来并给电子发射器件的性能和寿命带来不利影响。

发明内容

本发明的方案包括用于形成电子发射器且适于形成勾画干净的图案的水基复合物、使用该水基复合物制备的电子发射器和包括该电子发射器的电子发射器件，在该电子发射器中残余碳的含量非常小。

根据本发明的方案，用于形成电子发射器的水基复合物包括含碳化合物、硅酸盐化合物和水。

根据本发明另一方案，电子发射器包括含碳化合物和硅酸盐化合物。

根据本发明另一方案，电子发射器件包括电子发射器。

根据本发明另一方案，场发射器阵列(FEA)电子发射器件的电子发射器的形成方法包括在电子发射器件的基板上的电极图案之间形成光致抗蚀剂；在基板上的光致抗蚀剂和电极图案之间涂敷水基复合物以形成一层，由该层形成电子发射器；干燥基板上涂敷的水基复合物；去除光致抗蚀剂；和烧结基板以在基板上获得由水基复合物形成的电子发射器。

根据本发明另一方案，场发射器阵列(FEA)电子发射器件包括基板；形成在基板上的电极图案；和电子发射器，其有水基复合物形成并具有通过去除光致抗蚀剂而形成的间隙。

本发明的附加方案和/或优点将会在随后的说明书中得到部分地说明，并且将会由说明书变得显而易见，或者可以通过实践本发明而习知。

附图说明

通过下文结合附图对本发明进行描述，本发明的这些和其它方案和优点将变得更加清楚和更易于理解，附图中：

图1为典型电子发射器件的示意透视图；

图2A为形成在基板上的侧栅电子发射器的电极图案之间涂敷的光致抗蚀剂的透视图，和根据本发明的方案的涂敷的光致抗蚀剂的放大图；

图2B为根据本发明的方案的涂敷在基板上的水基复合物的透视图，用于侧栅电子发射器的电极图案在该基板上；