[发明专利]小型化、集成化的硅基场发射‑接收器件

权利要求书

1.一种小型化、集成化的硅基场发射接收器件，包括：

一n型硅衬底；

一纳米尖端结构，其制作于n型硅衬底上表面的中间部位，其材料与n型硅衬底的材料相同；

一二氧化硅绝缘层，其制作于n型硅衬底上，其中间有一电子发射接收窗口，该电子发射-接收窗口围绕在纳米尖端结构的周围；

一n型掺杂硅片，其制作在二氧化硅绝缘层上，且覆盖二氧化硅绝缘层上的电子发射-接收窗口；

一高压源，其正极与n型掺杂硅片连接；

一电流表，其正极与高压源连接，负极与n型硅衬底连接。

2.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射-接收器件，其中n型硅衬底的材料为掺磷、砷或锑的硅片，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，该n型硅衬底的厚度为100-1000μm。

3.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射-接收器件，其中纳米尖端结构是通过光刻工艺刻蚀获得的单个硅尖锥或硅尖锥阵列。

4.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射-接收器件，其中二氧化硅绝缘层的厚度为1-10μm。

5.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射-接收器件，其中n型掺杂硅片为掺磷、砷或锑的硅片，掺杂浓度为1×10¹⁷-1×10¹⁹cm^-3，硅片厚度为100-1000μm。

6.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射-接收器件，其中电流表为测量n型掺杂硅片接收到的场发射电子电流，测量范围为1×10^-9-1×10^-1A。

7.如权利要求1所述的小型化、集成化的硅基场发射接收器件，其中高压源16为场发射过程提供高电压，电压范围为0-5kV。