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公开(公告)号：CN102280331B
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201110193383.5
申请日：2011-07-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 具有电子发射增强的混合相氮化物薄膜场发射阴极及其制备方法，属于场发射阴极技术领域，该阴极材料为GaN和AlN的混合物，同时具有六方纤锌矿和立方闪锌矿两种晶体结构；组分为：AlxGa1-xN，0＜x≤0.95。制备方法：将衬底及GaN和AlN烧结成的靶材放入激光脉冲沉积系统，抽真空、加热衬底、通入保护气体，用脉冲激光沉积系统制备了铝镓氮纤锌矿六方相和闪锌矿立方相两相共存的纳米薄膜。该薄膜相对单相薄膜场发射开启电压和最大电流密度提高了2-5个数量级。这种两相共存的薄膜有助于提高薄膜场发射性能和场发射显示器的商业化，有着明显的应用前景和潜在的经济效益。
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公开(公告)号：CN102280331A
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201110193383.5
申请日：2011-07-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 具有电子发射增强的混合相氮化物薄膜场发射阴极及其制备方法，属于场发射阴极技术领域，该阴极材料为GaN和AlN的混合物，同时具有六方纤锌矿和立方闪锌矿两种晶体结构；组分为：AlxGa1-xN，0＜x≤0.95。制备方法：将衬底及GaN和AlN烧结成的靶材放入激光脉冲沉积系统，抽真空、加热衬底、通入保护气体，用脉冲激光沉积系统制备了铝镓氮纤锌矿六方相和闪锌矿立方相两相共存的纳米薄膜。该薄膜相对单相薄膜场发射开启电压和最大电流密度提高了2-5个数量级。这种两相共存的薄膜有助于提高薄膜场发射性能和场发射显示器的商业化，有着明显的应用前景和潜在的经济效益。
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公开(公告)号：CN102226294A
公开(公告)日：2011-10-26
申请号：CN201110122078.7
申请日：2011-05-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种优化硅基GaN场发射特性的晶体结构调制方法，属于场发射阴极领域。包括如下步骤：选择Si作为衬底，GaN靶作为靶材；将衬底和靶材放入激光脉冲沉积系统，调整靶基距为50-90mm，抽真空使背底真空为1×10-5-1×10-2Pa；通入保护气体调整工作气压为1×10-2-1×101Pa，在脉冲频率5-15Hz、脉冲能量300-500mJ/脉冲的条件下，改变衬底温度700℃-1000℃并进行沉积。本发明通过控制沉积温度从而控制GaN薄膜的晶体结构，获得了最优的场发射性能的结晶度及结晶取向，有效提高了GaN薄膜型场发射阴极的场发射性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102157316A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110057064.1
申请日：2011-03-09
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了具有增强电子发射性能的薄膜场发射阴极及其制备方法，属于场发射阴极领域。本发明采用激光脉冲沉积系统，在保护气体下，依次在导电衬底上沉积一层具有表面突起形貌的半导体传导缓冲层，然后在半导体传导缓冲层上沉积一层半导体电子势垒层，再在半导体电子势垒层上沉积一层半导体电子势阱层，得到由导电衬底自下向上依次为半导体传导缓冲层、半导体电子势垒层和半导体电子势阱层的增强电子发射性能的薄膜场发射阴极。本发明的薄膜场发射阴极具有低阈值电场、高发射电流密度、电子发射稳定并兼具工艺简单、使用寿命长，制备工艺简单易行，不涉及复杂、昂贵的光刻技术及其相关设备。
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公开(公告)号：CN101728184A
公开(公告)日：2010-06-09
申请号：CN200910238477.2
申请日：2009-11-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种具有低阈值电场的硅基场发射阴极材料及其制备方法。该场发射阴极材料可为GaN、AlN、BN、ZnO、ZnS，并且具有如下特征：直接带隙半导体且带隙宽度应介于3eV至7eV，能形成六方纤锌矿结构，且材料沿六方纤锌矿结构的(002)晶向择优生长；其厚度大于20nm小于50nm；同时具备六方相和非晶相。该场发射阴极材料的制备方法为：以硅为基底材料，分别经过预处理和HF酸浸泡后，在基底上进行激光脉冲沉积一定厚度的薄膜，从而得到最终产品。本发明所提供的制备工艺简单易行，制备的材料具有低阈值电场，高发射电流密度的电子发射特性，且该阴极结构以硅为基底，易于与其他微电子器件集成，是制造真空微电子器件的理想阴极。
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公开(公告)号：CN102157316B
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201110057064.1
申请日：2011-03-09
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了具有增强电子发射性能的薄膜场发射阴极及其制备方法，属于场发射阴极领域。本发明采用激光脉冲沉积系统，在保护气体下，依次在导电衬底上沉积一层具有表面突起形貌的半导体传导缓冲层，然后在半导体传导缓冲层上沉积一层半导体电子势垒层，再在半导体电子势垒层上沉积一层半导体电子势阱层，得到由导电衬底自下向上依次为半导体传导缓冲层、半导体电子势垒层和半导体电子势阱层的增强电子发射性能的薄膜场发射阴极。本发明的薄膜场发射阴极具有低阈值电场、高发射电流密度、电子发射稳定并兼具工艺简单、使用寿命长，制备工艺简单易行，不涉及复杂、昂贵的光刻技术及其相关设备。
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公开(公告)号：CN102226294B
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110122078.7
申请日：2011-05-12
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种优化硅基GaN场发射特性的晶体结构调制方法，属于场发射阴极领域。包括如下步骤：选择Si作为衬底，GaN靶作为靶材；将衬底和靶材放入激光脉冲沉积系统，调整靶基距为50-90mm，抽真空使背底真空为1×10-5-1×10-2Pa；通入保护气体调整工作气压为1×10-2-1×101Pa，在脉冲频率5-15Hz、脉冲能量300-500mJ/脉冲的条件下，改变衬底温度700℃-1000℃并进行沉积。本发明通过控制沉积温度从而控制GaN薄膜的晶体结构，获得了最优的场发射性能的结晶度及结晶取向，有效提高了GaN薄膜型场发射阴极的场发射性能。
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公开(公告)号：CN101728184B
公开(公告)日：2011-11-30
申请号：CN200910238477.2
申请日：2009-11-20
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种具有低阈值电场的硅基场发射阴极材料及其制备方法。该场发射阴极材料可为GaN、AlN、BN、ZnO、ZnS，并且具有如下特征：直接带隙半导体且带隙宽度应介于3eV至7eV，能形成六方纤锌矿结构，且材料沿六方纤锌矿结构的(002)晶向择优生长；其厚度大于20nm小于50nm；同时具备六方相和非晶相。该场发射阴极材料的制备方法为：以硅为基底材料，分别经过预处理和HF酸浸泡后，在基底上进行激光脉冲沉积一定厚度的薄膜，从而得到最终产品。本发明所提供的制备工艺简单易行，制备的材料具有低阈值电场，高发射电流密度的电子发射特性，且该阴极结构以硅为基底，易于与其他微电子器件集成，是制造真空微电子器件的理想阴极。
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