[发明专利]多层超薄膜结构增强场发射阴极制备方法

摘要

本发明涉及一种电子发射阴极结构的制备，适用于平面显示器件或电子源阴极材阴极。本发明步骤：选定金属或n掺杂半导体，作为电子供给层；选择多层膜构成组分，选择原则为：组分材料的电子亲和势应存在差异；设计多层膜，层数至少两层，且相邻膜层为不同组分，除基底外的多层膜总厚度为6～20nm，而每层厚度大于1nm，小于或等于10nm；确定每层膜层厚度：多层膜总厚度不变，每层膜厚度为1～10nm情况下，改变其膜厚度，得到多种不同厚度比例的多层膜结构；计算上述不同的多层膜结构的场发射电流，选取最大的多层膜结构确定每层膜的实际厚度；按确定每层膜实际厚度在基底上沉积一组多层膜结构。本发明无需开发新材料或完善材料本身特性即可提高场发射特性。

主权项

1、一种多层超薄膜结构增强场发射阴极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选定基底材料：金属或者n掺杂半导体，作为电子供给层；2)根据半导体或绝缘体数据手册，选择相应几种薄膜基材作为多层超薄膜构成组分，选择原则为：考虑能带结构的搭配有利于构造量子势阱及势垒结构，即选择组分材料的电子亲和势应存在差异；3)设计上述多层超薄膜，其层数至少两层，且相邻膜层应为不同组分，除基底外的多层薄膜总厚度为6～20nm，而每层薄膜的厚度应大于或等于1nm，小于或等于10nm；4)用如下方法确定每层膜层厚度：若多层超薄膜总厚度为d，层数为n，则初始结构为每层厚度为d/n；在保证多层膜总厚度不变，每层膜厚度为1～10nm情况下，在初始结构为每层厚度为d/n的基础上改变其薄膜厚度，其它膜层厚度同时相应改变，根据组合可得到多种不同厚度比例的多层超薄膜结构；根据数据手册，确定能带结构，按现有技术计算不同厚度比例的多层超薄膜结构阴极的场发射电流，选取场发射电流最大的多层超薄膜结构，即可确定每层膜的实际厚度；5)采用薄膜沉积系统制作多层膜结构，按照上述步骤4)确定的每层膜的实际厚度在基底上沉积一组多层超薄膜结构得到本发明的产品。