[发明专利]一种双栅极结构的横向场发射晶体管阵列

权利要求书

1.一种双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，包括阴极(1)、阳极(2)、栅极介质层(3)、电子束控制栅极(4)、信号调制栅极(5)；所述阴极(1)和阳极(2)均位于所述栅极介质层(3)的上表面，并相对平行设置，之间设有空气间隙；所述阴极(1)由阴极衬底和阴极发射体构成，所述阴极发射体由第一锥形薄膜尖端阵列组成，各第一锥形薄膜尖端的末端与薄膜型阴极衬底连接；所述阳极(2)由阳极结构体和阳极衬底构成，所述阳极结构体由第二锥形薄膜尖端阵列组成，各第二锥形薄膜尖端的末端与薄膜型阳极衬底连接；所述电子束控制栅极(4)和信号调制栅极(5)均位于所述栅极介质层(3)的下表面，并相对平行设置于所述空气间隙下方，所述电子束控制栅极(4)与阴极(1)的水平距离为零，所述信号调制栅极(5)与阴极(1)之间具有水平距离。

2.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述阴极(1)和阳极(2)的薄膜厚度相同。

3.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，锥形薄膜尖端的长度l为75nm，尖端曲率半径R为5nm，锥形薄膜尖端阵列周期为L为80nm，阴极衬底和阳极衬底厚度t为20nm。

4.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述阴极(1)和阳极(2)之间的空气间隙D为100nm。

5.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述栅极介质层(3)为高介电常数的绝缘层，厚度为30nm。

6.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述电子束控制栅极(4)的厚度h为25nm，宽度w₁为20nm。

7.根据权利要求1所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述信号调制栅极(5)的厚度h为25nm，宽度w₂为20nm，与阴极(1)的水平距离x₁为60nm。

8.根据权利要求5所述的双栅极结构的横向场发射晶体管阵列，其特征在于，所述栅极介质层(3)的材料为二氧化硅。