專利名稱：有簡化陽極的橫向發(fā)射極場發(fā)射器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及集成場發(fā)射微電子器件，特別涉及適用于場發(fā)射顯示器具有簡化陽極結(jié)構(gòu)的橫向場發(fā)射器件以及該微電子器件的簡化制備方法。
由于場發(fā)射顯示器的制造成本低，工藝簡單，功耗低，亮度高，且能改善視角的范圍，所以被認(rèn)為發(fā)展前景很好，是液晶顯示器的很好替代品。微電子場發(fā)射器件更一般作為半導(dǎo)體器件的替代品也有很多應(yīng)用，如高性能、和能從更廣泛的材料來制備但對材料的純度不需嚴(yán)格控制，但是其制備工藝和設(shè)備與半導(dǎo)體制備中所用的相似。1992年Heinz H.Busta在“Journal of Micromechanics and Microengineer-ing”的第二卷第二期(1992年6月)上發(fā)表了題為“VacuumMicroelectro-nics-1992”的關(guān)于真空微電子的一般性綜述文章。Katherine Derbyshire在“Solid State Technology”第37卷11期(1994年11月)的55-65頁的文章“BeyondAMLCDsField Emission Displays？”中，概括了場發(fā)射器件的一些好的設(shè)計(jì)的制造方法和工作原理，并討論了其在平板顯示器中的一些應(yīng)用。有很多教科書和專著，如R.O.Jenkins和W.G.Trodden的“固體的電子和離子發(fā)射”(DoverPublications，Inc.，New York，NY，1965)的第4章，討論了電子從金屬的冷場發(fā)射理論。
在本說明書中術(shù)語發(fā)射極和陰極可以互換，都指場發(fā)射陰極。這里所用術(shù)語“控制極”是指和真空三極管中控制柵極的功能類似的電極。在已有技術(shù)的場發(fā)射器件中，這種電極還被稱為“柵”。這里所用歐姆接觸表示非整流電接觸。說明書中所用的熒光粉是指陰極發(fā)光的材料。在說明熒光粉時(shí)，這里用常規(guī)的表示方法，即首先給出主或基本化合物的化學(xué)式，接著是冒號(hào)，再就是活化劑的化學(xué)式(活化主晶體發(fā)光的雜質(zhì))，如ZnSMn，其中硫化鋅為主晶體而錳為活化劑。
為了開發(fā)利用其高速開關(guān)，對溫度變化和輻射的不敏感性，低功耗等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)研制了各種不同的微電子器件，這些器件使用冷陰極發(fā)射極發(fā)射電子的場發(fā)射。在已有技術(shù)中，多數(shù)微電子場發(fā)射器件的發(fā)射極垂直指向基片，通常背離基片，但有時(shí)朝向基片發(fā)射。這類器件有如Spindt等的美國專利3,789,471，Brodie的美國專利4,721,885,Pribat等人的美國專利5,127,990，Zimmerman的美國專利5,141,459和5,203,731，以及前面提到的Derbyshire的文章。在這些結(jié)構(gòu)中，陽極通常是平行于基片的透明平板并且?guī)в袩晒夥?，熒光粉通過陰極發(fā)光產(chǎn)生顯示光輸出。有些冷陰極微電子器件的場發(fā)射極在基本平行于基片的平面內(nèi)取向，如Lambe的美國專利4728851、Lee等人的美國專利4,827,177，Cronin等人的美國專利5,233,263和5,308,439。這里使用Cronin等人的兩個(gè)專利中的術(shù)語“橫向場發(fā)射”和“橫向陰極”或“橫向發(fā)射極”，代表場發(fā)射尖或邊在橫向方向即基本平行基片方向的結(jié)構(gòu)。在已有技術(shù)的這種橫向陰極結(jié)構(gòu)中，陽極基本垂直于基片和發(fā)射極(如Cronin等人的美國專利5,233,263和5,308,439)取向，或與發(fā)射極共面(如Lee等人的美國專利4,827,177)，或需要透明基片(如Lambe的美國專利4,728,851)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用橫向陰極結(jié)構(gòu)的器件中，其結(jié)構(gòu)和制造工藝有明顯優(yōu)點(diǎn)，如陰極邊緣或尖精細(xì)，能精確控制內(nèi)部元素的尺寸，對準(zhǔn)，電容和所需偏壓。
但將橫向場發(fā)射器件用于覆蓋了熒光粉的陽極的顯示單元中時(shí)，有很多問題。在一些已有結(jié)構(gòu)中，陰極發(fā)光只在面對橫向發(fā)射極的陽極邊緣的非常狹小的區(qū)域發(fā)生。另外，從熒光粉發(fā)射的光由于不透明電極的緣故而變暗淡、或被熒光粉本身或在平面內(nèi)被吸收。在一些已有結(jié)構(gòu)中，須用非常高的陽極電壓。對低壓電子場發(fā)射顯示元件(如相對于發(fā)射極陽極電位小于約10伏)，電子實(shí)際僅穿透1nm量級(jí)的熒光粉。因此，在用已有橫向電子場發(fā)射器件顯示元件的顯示器中，陰極發(fā)光導(dǎo)致的光發(fā)射沿面對發(fā)射極元件的熒光粉的邊緣產(chǎn)生。而且，如Spindt型(Spindt等人的專利中和H.H.Busta的回顧文章中說明的)等其他電子場發(fā)射顯示器，通常在面對觀察者的反方向的熒光粉表面發(fā)光。
這里說明的器件結(jié)構(gòu)具有置于陽極熒光粉上一定距離的橫向電子發(fā)射極。加合適的偏壓時(shí)，發(fā)射的電子在熒光粉的上表面展開，和用其他橫向電子場發(fā)射器件顯示元件相比，能在更大面積上碰撞熒光粉元素。因此，使用這種新結(jié)構(gòu)，光直接向觀察者發(fā)射，并且不會(huì)向已有結(jié)構(gòu)那樣由于通過熒光粉而變?nèi)酢６?，和已有結(jié)構(gòu)相比，在更大單元面積上產(chǎn)生光。橫向發(fā)射極場發(fā)射顯示元件的已有說明中，沒有顯示如何給這種陽極元件的熒光粉提供偏壓接觸。這里說明的新結(jié)構(gòu)有置于熒光粉下(掩埋)的金屬陽極接觸，還有從表面連接到掩埋接觸的裝置用于提供偏壓。
該橫向發(fā)射型結(jié)構(gòu)在有上述明顯優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，由于采用相對大量的材料和工藝步驟，所以這些能精確控制內(nèi)部元件尺寸和對準(zhǔn)的橫向發(fā)射極場發(fā)射器件結(jié)構(gòu)制造上有些昂貴。這些工藝步驟包括用犧牲材料的保形層來形成限定某些尺寸的間隔層所需的步驟。本發(fā)明省略了制造中所需的一些材料和工藝步驟，由此縮短了制造時(shí)間、降低了成本、還提供了簡化陽極結(jié)構(gòu)，同時(shí)保留了橫向陰極結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)、和設(shè)計(jì)橫向陰極的自動(dòng)對準(zhǔn)。這一簡單結(jié)構(gòu)和簡單、低成本的制備方法對用于顯示元件的有熒光粉陽極的場效應(yīng)器件和沒有熒光粉的場效應(yīng)器件都有效。因此本發(fā)明解決了已有技術(shù)的問題。
本發(fā)明的一個(gè)重要目的是提供一種顯示器，利用改進(jìn)了的各顯示單元的光發(fā)射。相應(yīng)目的是提供特別適用于顯示單元的場發(fā)射器件結(jié)構(gòu)。另一相應(yīng)目的是提供使從熒光粉發(fā)射的光更直接朝向顯示器觀察者的場發(fā)射顯示器。還一相應(yīng)目的是提供和已有橫向發(fā)射型器件相比光發(fā)射面積占單元面積的更大部分的場發(fā)射顯示單元結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的是提供一種金屬化結(jié)構(gòu)，使改進(jìn)的橫向發(fā)射場發(fā)射顯示器件的其它特性和優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)。特別是不使顯示單元的熒光粉表面的任何部分變暗的陽極電接觸結(jié)構(gòu)。一個(gè)相應(yīng)目的是提供陽極接觸，它起將發(fā)射光反射到顯示器觀察者的鏡面作用。另一目的是提供能提供改進(jìn)性能的顯示單元陽極結(jié)構(gòu)，由此減少或消除熒光粉的庫侖老化。另一特別目的是提供顯示單元，該顯示單元通過用一步金屬化步驟來制成控制極結(jié)構(gòu)，從而得到簡化。本發(fā)明的根本目的是提供改進(jìn)了的顯示器，它仍然保持橫向發(fā)射場發(fā)射器件的所有已知優(yōu)點(diǎn)如精細(xì)的陰極邊緣或尖；陰極與陽極間距離的精確控制(以降低工作電壓和器件與器件間的偏差)，陰極與控制極距離的精確控制(以控制陰極與控制極的重疊，從而控制內(nèi)電極電容，使所需偏壓得到更精確控制)；控制極與陰極結(jié)構(gòu)的自動(dòng)對準(zhǔn)、陽極結(jié)構(gòu)與控制極和陰極的自對準(zhǔn)；及改進(jìn)了的布局密度。本發(fā)明的另一目的是保持橫向發(fā)射極場發(fā)射器件的已有優(yōu)點(diǎn)，這對于集成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)靈活性非常重要，該集成結(jié)構(gòu)可以減少器件間的互聯(lián)數(shù)目，由此可以降低成本并提高器件的可靠性和性能。本發(fā)明的另一重要目的是提供使用已有微電子制造技術(shù)和裝置的工藝，制造集成橫向發(fā)射極場發(fā)射顯示器件單元結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)成品率高，且能精確控制器件的尺寸和對準(zhǔn)，重復(fù)性好。本發(fā)明的主要目的是橫向場發(fā)射器件的簡化陽極結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一主要目的是提供制備工藝，該工藝省略了自對準(zhǔn)橫向場發(fā)射器件制備中所需的一些掩模，由此可以縮短制備時(shí)間、降低制備成本。
在本發(fā)明的一個(gè)方案中，用基本平行于基片的橫向發(fā)射極和簡化的陽極結(jié)構(gòu)來制備場發(fā)射器件。橫向發(fā)射極場發(fā)射器件有薄膜發(fā)射陰極，其厚度不超過幾百埃，且發(fā)射刃形邊或尖有小的曲率半徑。簡化了的陽極器件還可以有一個(gè)或多個(gè)控制極。陽極上表面與橫向發(fā)射極的平面精確隔開，當(dāng)加合適偏壓時(shí)，它接收橫向發(fā)射陰極的邊或尖所發(fā)射的電子。這些器件可以構(gòu)成為二極管、或有一個(gè)或多個(gè)控制極的三極管、四極管等，控制極定位成給它們加電信號(hào)時(shí)能夠控制發(fā)射極到陽極的電流。在本發(fā)明的具體簡單實(shí)施例中，單個(gè)信號(hào)控制極置于發(fā)射邊或尖的平面上或下，并與該邊自動(dòng)對準(zhǔn)。簡化后的器件特別適于陣列應(yīng)用，包括場發(fā)射顯示陣列。
在本發(fā)明的另一方案中，使用與半導(dǎo)體集成電路制備中類似的工藝步驟的新的制備方法，來制備新器件及其陣列。制備工藝的不同實(shí)施例可以用導(dǎo)電或絕緣基片，也可以制備有不同功能和復(fù)雜性的器件。陽極制備簡單，不用需制備保形覆蓋來形成間隔層的已有技術(shù)工藝。在一簡單陽極器件的優(yōu)選制備工藝中，進(jìn)行下面步驟淀積陽極薄膜；在陽極薄膜上淀積絕緣薄膜；在絕緣層上淀積超薄導(dǎo)電發(fā)射薄膜并構(gòu)圖；腐蝕穿過發(fā)射極和絕緣層的溝槽開口，并在陽極薄膜處停止，由此形成并自動(dòng)對準(zhǔn)發(fā)射極的發(fā)射邊；提供給發(fā)射極和陽極加偏壓的裝置，加足夠的偏壓以產(chǎn)生從發(fā)射極的發(fā)射邊到陽極的電子場發(fā)射。陽極薄膜可以包括特別適用于場發(fā)射顯示的器件的熒光粉。制備工藝還可以包括下面步驟給控制極淀積附加絕緣薄膜并淀積附加導(dǎo)電薄膜，它們與發(fā)射極刃形邊或尖自動(dòng)對準(zhǔn)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明制備的場發(fā)射器件的優(yōu)選陣列實(shí)施例的部分平面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明制備的單個(gè)場發(fā)射器件的實(shí)施例的側(cè)視剖面圖。
圖3是單個(gè)場發(fā)射器件的另一實(shí)施例的側(cè)視剖面圖。
圖4a和4b表示根據(jù)本發(fā)明的制備工藝的實(shí)施例的流程圖。
圖5a和5b是圖4a和4b的工藝步驟的相應(yīng)結(jié)果的一系列側(cè)視剖面圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明制備的場發(fā)射器件的優(yōu)選陣列實(shí)施例的部分平面圖。在圖1所示的簡單陣列中，每個(gè)場發(fā)射器件至少與另一個(gè)器件公用陽極，而每個(gè)陽極至少被兩個(gè)或多個(gè)器件公用。圖1中的一些發(fā)射極也被兩個(gè)器件公用。器件之間元件的公用對本發(fā)明的使用或工作并非必需，但對于高密度(單位面積的器件數(shù)量)陣列的設(shè)計(jì)和制備有用。參閱圖2的單個(gè)器件可以更好地理解本發(fā)明器件的基本特點(diǎn)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明制備的單個(gè)場發(fā)射器件的實(shí)施例的側(cè)視剖面圖。由10表示的場發(fā)射器件制備在平板基片20上。絕緣層30有上主表面，它限定用于說明其他元件的參照平面40。導(dǎo)電材料層50用作掩埋接觸層。應(yīng)該注意，如圖2所示，導(dǎo)電層50可以在參照平面上、或在形成于絕緣層30的凹槽中淀積導(dǎo)電層50并平面化所得表面來形成。在后一種情況下，導(dǎo)電層50的上表面在參照平面40內(nèi)。在參照平面40上制備絕緣層60來覆蓋導(dǎo)電層50。平行平面40的導(dǎo)電層用作陽極70。從后面的說明書和權(quán)利要求可知，下面要說明的優(yōu)選制備工藝將陽極70的上表面自動(dòng)設(shè)在橫向發(fā)射極100的平面下。如圖2的實(shí)施例，一些器件有獨(dú)立的陽極，相鄰器件的陽極通過絕緣層80的區(qū)域彼此隔開并絕緣。在圖2的左側(cè)，在絕緣層80的左側(cè)有相鄰器件的小部分陽極70；該部分與本說明的單個(gè)器件的結(jié)構(gòu)或工作無關(guān)。有預(yù)定厚度的絕緣層90平行于基片。也平行于基片制備形成發(fā)射極層100的超薄導(dǎo)電層并構(gòu)圖，由此形成橫向發(fā)射極。導(dǎo)電接觸120可以將發(fā)射層100連接到掩埋接觸層50。如果器件在發(fā)射極100上有控制極140，則需制備兩層附加層絕緣層130、構(gòu)圖以形成控制極140的導(dǎo)電層。在該器件的制備工藝中(下面詳細(xì)說明)，用定向腐蝕提供開口160。該開口穿過陽極以上所有導(dǎo)電和/或絕緣層，向下延伸到陽極70的上表面。腐蝕后，腐蝕開口160的工藝步驟在橫向發(fā)射薄膜100終止處形成刃形邊或尖110。刃形邊或尖110有非常小的曲率半徑。限定在超薄橫向發(fā)射層100的厚度的一半。橫向發(fā)射極薄膜100的優(yōu)選厚度小于約300埃，所限定的橫向發(fā)射極邊或尖的曲率半徑小于150埃。該領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，對于以低的偏壓在尖110處提供足夠的電場以產(chǎn)生冷陰極場發(fā)射，曲率半徑是個(gè)重要因素，曲率半徑可以小于薄膜厚度的一半。另一個(gè)決定有效產(chǎn)生場發(fā)射的電場的重要因素是絕緣薄膜90的(預(yù)定)厚度。常規(guī)半導(dǎo)體集成工藝的膜厚度控制足以控制絕緣薄膜90的厚度達(dá)到所需的精度。本發(fā)明的器件可以在10到50伏特或更低的偏壓下工作。在圖2所示的優(yōu)選實(shí)施例中，陽極70至少部分在橫向發(fā)射極100下面。即，陽極70通過發(fā)射邊100，延伸超過開口160側(cè)壁限定的垂直平面。
應(yīng)該注意，可以按常規(guī)方法制備器件各電極的導(dǎo)電連接，因此沒有在圖中顯示。例如可以通過如圖2側(cè)視剖面圖的平面外的垂直突點(diǎn)來制備這些導(dǎo)電連接。例如，導(dǎo)電突點(diǎn)可以從發(fā)射極100和/或掩埋接觸層50延伸到給發(fā)射極加偏壓的表面導(dǎo)電焊盤。制備給陽極70加偏壓的類似導(dǎo)電連接，該連接與發(fā)射極連接電隔離。如果器件為有控制極的三極管或四極管，同樣需要制備給控制極140加控制信號(hào)的導(dǎo)電連接。剛才說明的設(shè)置可以反過來，發(fā)射極連接可以直接制備在表面焊盤上，掩埋接觸層50可以用作陽極接觸。當(dāng)然，為了產(chǎn)生電子場發(fā)射，所加偏壓的極性必須為相對發(fā)射極陽極為正。制備在同一基片上的不同器件不需要有相同的導(dǎo)電連接設(shè)置。有些器件可以有掩埋陽極接觸，而同一基片上其他器件可以有掩埋發(fā)射極接觸。對于一個(gè)器件的發(fā)射極要與另一器件的陽極連接的設(shè)置，可以使電路布局較緊湊、更有效。采用這樣的設(shè)置，通過橫向間隔和/或間斷置于其中的絕緣材料(如已有技術(shù))，同一平面內(nèi)的不同連接和不需連接的地方可以保持電獨(dú)立。
圖3是本發(fā)明的單個(gè)場發(fā)射器件的另一實(shí)施例的側(cè)視剖面圖。如圖3所示的橫向場發(fā)射器件為二極管器件，沒有控制極。用70表示的圖3所示器件的陽極包括熒光粉層75，該熒光粉層為陽極70的一部分。如果陽極熒光粉導(dǎo)電，則整個(gè)陽極70可以包含熒光粉。圖3所示陽極70有分開標(biāo)明的熒光粉薄膜75，表示另一實(shí)施例。圖3的器件與圖2還有一不同，即陽極70不延伸到橫向發(fā)射極100的發(fā)射刃形邊或尖110下面。說明圖3另一結(jié)構(gòu)的另一方式是開口160，其側(cè)壁限定包含橫向發(fā)射極100的發(fā)射邊110的垂直平面，該側(cè)壁超過陽極70的水平面延伸。但開口160的垂直延伸仍受開口160僅僅垂直延伸到陽極70的上表面本實(shí)施例中為熒光薄膜75的上表面)的限制。圖3器件的開口160的最小垂直延伸量為絕緣層90的預(yù)定厚度和橫向發(fā)射極100的預(yù)定厚度之和。場發(fā)射器件可以有多個(gè)陽極70(圖中未示出)。該結(jié)構(gòu)的有用例子中，每個(gè)發(fā)射極有三個(gè)陽極，每個(gè)陽極有不同熒光顏色。特別有用的組合為RGB顯示中的紅，綠，和藍(lán)熒光的三陽極器件。
下面結(jié)合新型、優(yōu)選的制備工藝說明有簡化陽極的橫向發(fā)射場效應(yīng)器件各結(jié)構(gòu)元件的可用和優(yōu)選材料。
本發(fā)明采用半導(dǎo)體集成電路制備中類似步驟的新型制備工藝來制備器件及其陣列。制備工藝的各實(shí)施例可以用導(dǎo)電或絕緣基片，可以制備不同功能和復(fù)雜性的器件。這里說明的所有制備工藝實(shí)施例的顯著特點(diǎn)是可以簡單形成陽極，不用已有技術(shù)中的間隔層。(在已有技術(shù)中，用犧牲保形覆蓋來形成間隔層。)
圖4a和4b表示根據(jù)本發(fā)明的制備工藝的實(shí)施例的流程圖。圖5a和5b是圖4a和4b的工藝步驟的相應(yīng)結(jié)果的一系列側(cè)視剖面圖。在下面制備場發(fā)射器件的優(yōu)選工藝的說明中，參照圖4a，4b，5a，和5b，圖中相同或類似的工藝步驟、和對應(yīng)這些步驟所得結(jié)果的側(cè)視剖面圖都用相同步驟符號(hào)S1，S2，......，S18來表示。首先說明二極管器件制備工藝的簡單全過程，接著說明圖4a和4b所表示的、圖5a和5b結(jié)果進(jìn)一步說明的詳細(xì)工藝。表I列出了圖4a和4b的工藝步驟。
在有簡化陽極的二極管場發(fā)射器件的簡單制備工藝中，進(jìn)行下面步驟淀積陽極薄膜70(S7)；在陽極薄膜上淀積絕緣薄膜90(S8)；在絕緣薄膜上淀積超薄導(dǎo)電發(fā)射極薄膜100并構(gòu)圖(S12)；腐蝕穿過發(fā)射層和絕緣層的溝槽開口160(S15)，并在陽極薄膜處停止，由此形成和自動(dòng)對準(zhǔn)發(fā)射極發(fā)射邊110；提供給發(fā)射極和陽極加偏壓的裝置(S18)，對發(fā)射極和陽極加足夠的偏壓以產(chǎn)生從發(fā)射極100的發(fā)射邊110到陽極70的電子場發(fā)射。步驟S7淀積的陽極薄膜70可以包括熒光粉薄膜75，以適于場發(fā)射顯示器所用器件。熒光粉材料可以是陰極發(fā)光材料，并可以根據(jù)導(dǎo)電性和/或發(fā)光顏色選擇。
S1提供基片S2淀積絕緣層S3構(gòu)圖并腐蝕溝槽S4在溝槽中淀積導(dǎo)電材料以形成掩埋接觸層S5平面化S6淀積絕緣層S7淀積預(yù)定厚度的導(dǎo)電層S8淀積預(yù)定厚度的絕緣層S9淀積導(dǎo)電層以形成控制極層S10 淀積預(yù)定厚度的絕緣層S11 提供到掩埋接觸層的導(dǎo)電接觸S12 淀積并構(gòu)圖超薄發(fā)射層S13 淀積預(yù)定厚度的絕緣層S14 淀積并構(gòu)圖控制極層(若有)S15 提供下至陽極上表面的開口S16 給發(fā)射極、控制極(若有)和陽極接觸開接觸孔S17 淀積金屬接觸S18 提供加合適偏壓和信號(hào)電壓的裝置表I列出了圖4a和4b所示制備工藝步驟三極管、四極管等器件的制備工藝可以包括給控制極淀積附加絕緣薄膜130和淀積附加導(dǎo)電薄膜140的步驟，控制極有與發(fā)射極D形邊或尖110自動(dòng)對準(zhǔn)的控制極邊150。在下面詳細(xì)工藝說明中，這些附加步驟稱為“可選”步驟，只有在有控制極的具體器件結(jié)構(gòu)時(shí)才進(jìn)行它們。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，圖4a和4b中，圖5a和5b結(jié)果所示的詳細(xì)工藝可以改變，適當(dāng)省略特定步驟以制備簡單器件。同樣可以明白，技術(shù)上和工藝步驟的順序可以發(fā)生變化。
下面參照圖4a，4b，5a和5b來詳細(xì)說明制備場發(fā)射器件的優(yōu)選工藝。
為了制備有一個(gè)或兩個(gè)控制極的三極管器件，進(jìn)行構(gòu)圖4a，4b，5a和5b所示的工藝。提供基片20(S1)，它可以是硅片。在基片上淀積絕緣層30(S2)?？梢栽诠杵系矸e厚約一微米的氧化硅薄膜形成絕緣層30。在絕緣層上限定淀積導(dǎo)電材料的圖形。在優(yōu)選工藝中，限定溝槽圖形并腐蝕到絕緣層表面(S3)。在步驟S4，在溝槽中淀積金屬以形成掩埋接觸層50，然后平面化(S5)。盡管這里稱為金屬淀積，但步驟S4淀積的導(dǎo)電材料可以是如鋁、鎢、鈦等金屬，也可以是如氧化錫、氧化銦錫等透明導(dǎo)體。(對在基片上制造所有器件有公共發(fā)射極的應(yīng)用，基片為導(dǎo)電基片，并起掩埋發(fā)射極接觸的作用。在這些應(yīng)用中，步驟S2，S3，S4和S5可以省略，如果有控制極，則需要類似S2的步驟以將控制極和基片絕緣。)淀積絕緣層60(S6)。如可以用化學(xué)汽相淀積形成約0.1到2微米厚的氧化硅。
淀積預(yù)定厚度的導(dǎo)電層(S7)并構(gòu)圖以形成陽極層70。如果陽極70不需作為光源的陰極發(fā)光，則步驟S7中淀積的導(dǎo)電陽極層70可以是金屬薄膜或如氧化銦或氧化銦錫(ITO)等其他導(dǎo)電薄膜。如果器件作光發(fā)射應(yīng)用，如顯示，則導(dǎo)電層可以是導(dǎo)電熒光粉75或包含導(dǎo)電材料及其上的熒光薄膜75的復(fù)合層。合適熒光粉包括氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)和其他化合物。一些其他熒光粉是ZnO∶Zn；SnO2∶Eu；ZnGa2O4∶Mn；La2O2S∶Tb；Y2O2S∶Eu；LaOBr∶Tb；ZnS∶Zn+In2O3；ZnS∶Cu，Al+In2O3；(ZnCd)S∶Ag+In2O3；和ZnS∶Mn+In2O3。還其他合適熒光材料采用如TakashiHase等在“微電子和電子物理進(jìn)展”(AcademicPress，San Diego，CA，1990)的79卷271-373頁的“陰極射線管的熒光材料”中介紹的材料，這些材料也用了這里所用的常規(guī)熒光粉符號(hào)。如果應(yīng)用中需要構(gòu)圖陽極層70，可以用常規(guī)半導(dǎo)體制備實(shí)踐中的光刻和腐蝕等子步驟來進(jìn)行構(gòu)圖。具體地，通過類似S3、S4和S5的步驟來形成并構(gòu)圖陽極層70。
在下一步驟(S8)中，淀積精確預(yù)定厚度的絕緣層90。絕緣層90的預(yù)定厚度對決定發(fā)射極到陽極的最近距離、并由此決定給定偏壓下的電場非常重要。步驟S8可以包括用化學(xué)汽相淀積形成0.1到2微米預(yù)定厚的氧化硅。
如果在發(fā)射層100下需要控制極層140則進(jìn)行步驟S9和S10。(圖5a示出了這樣的控制極層，但圖5b省略了，以表示可以選擇沒有下控制極層。)如果需要，在步驟S9中淀積并構(gòu)圖導(dǎo)電控制極層140。在步驟10中，在整個(gè)導(dǎo)電控制極層140上淀積預(yù)定厚度的絕緣層130，以將它絕緣，并為下一步提供平行于基片的平板絕緣表面。不管是否進(jìn)行步驟S9和S10，都要提供平板絕緣表面。
參照圖4b和5b繼續(xù)說明制備工藝，兩圖分別表示其余步驟和器件的相應(yīng)側(cè)視剖面圖。在步驟S11中，通過開合適的接觸孔并在其中淀積導(dǎo)電材料(形成突點(diǎn))以形成與掩埋接觸層50的歐姆接觸，給掩埋接觸層50提供導(dǎo)電接觸120。在步驟12中，淀積并構(gòu)圖超薄發(fā)射層100。導(dǎo)電橫向發(fā)射層100的優(yōu)選材料是鈦、鎢、鉭、鉬、或如鈦-鎢合金等合金。但是，也可以用其他導(dǎo)體，如鋁、金、銀、銅、摻銅鋁、鉑、鈀、多晶硅等，或是如氧化錫或氧化銦錫(ITO)等透明薄膜導(dǎo)體。特別需要使用低功函數(shù)的材料以產(chǎn)生電子發(fā)射。由此，優(yōu)選材料的功函數(shù)小于三個(gè)電子伏特，更優(yōu)選的材料是其功函數(shù)小于一個(gè)電子伏特。為了在曲率半徑較好小于150埃，更好小于50埃的精細(xì)結(jié)構(gòu)中有發(fā)射葉片邊或尖110，控制S12步驟中的淀積以形成較好約100-300埃厚的薄膜。為制備圖2的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)行橫向發(fā)射極100的構(gòu)圖，使橫向發(fā)射極100至少在部分陽極70上延伸。在發(fā)射層上淀積絕緣層130(S13)。如可以用化學(xué)汽相淀積形成約0.1到2微米厚的氧化硅。如果有兩個(gè)控制極且需要它們相對發(fā)射層100對稱，則該絕緣層130的厚度應(yīng)該和步驟S10中淀積的絕緣層130的厚度一樣。如果引入控制極140，則淀積并構(gòu)圖導(dǎo)電材料(S14)，以形成上控制極140。(控制極140可以淀積在溝槽圖形中并平面化，和掩埋接觸層50一樣。)應(yīng)該注意，步驟S4，S9(若完成)，S12，S14(若完成)中淀積并構(gòu)圖的導(dǎo)電薄膜都與步驟S7中淀積并構(gòu)圖的陽極薄膜70至少部分對準(zhǔn)。
在步驟15中，提供穿過陽極70上面所有層的開口，此開口下至陽極層70的上表面。構(gòu)圖開口與至少部分發(fā)射層50(若有，控制極層140)相交，以限定發(fā)射層100的發(fā)射邊110(若有，限定控制極層140的邊150)。用常規(guī)定向腐蝕工藝來進(jìn)行該步驟，如用半導(dǎo)體制備中稱為“溝槽腐蝕”的反應(yīng)離子刻蝕來進(jìn)行。為制備圖2的優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)行步驟S15，至少留下部分絕緣層90，至少保留并覆蓋部分陽極70。
在步驟S16中，如果需要，開發(fā)射極、控制極、和陽極的接觸孔。在步驟S17中需要處淀積金屬接觸。另外，可以在進(jìn)行步驟S13、S14之后但在S15之前進(jìn)行該工藝(S16和S17)。此時(shí)，工藝步驟的順序?yàn)镾13，S14(若有)，S16，S17，然后S15。應(yīng)該注意到，對于有些顯示應(yīng)用(如“頭帶”顯示)，需要形成所有層都為基本透明材料的器件結(jié)構(gòu)。如果需要，則可以制造本發(fā)明中可用和優(yōu)選厚度的透明薄膜。
在步驟S18中，提供加合適偏壓和合適電信號(hào)(對有控制極的器件)的裝置。如這些裝置包括選擇地設(shè)置在器件上表面以進(jìn)行電連接的接觸焊盤，并可以選擇地包括引線鍵合、自動(dòng)載帶鍵合裝置、倒裝或C4鍵合等。當(dāng)然，在使用這些器件中，必須用常規(guī)電源和信號(hào)源來加合適偏壓和控制信號(hào)。包括提供正確極性(陽極正)的足夠電壓幅度，以產(chǎn)生從發(fā)射邊110到陽極70的電子電流的冷陰極場發(fā)射。如果需要，可以在器件上表面上除需進(jìn)行電連接而有導(dǎo)電接觸突點(diǎn)和/或接觸焊盤之外的地方提供鈍化層。由此完成圖4a，4b，5a和5b所示詳細(xì)工藝的說明。
如果希望場發(fā)射單元在開口160中為真空或低壓惰性氣體時(shí)工作，需要將該空間或腔體包封起來?？梢杂?989年9月第305期“Research Disclosure”的第30510“適于集成電路器件尺寸和工藝的可電離的氣體器件”中描述的類似工藝來進(jìn)行該包封工藝。可以通過腐蝕一個(gè)小輔助開口來開始該工藝，該開口連接到步驟S15提供的開口，但不比那個(gè)開口更深(即不超過陽極層70的深度)。該輔助開口可以在與發(fā)射邊緣區(qū)域隔開的腔體部分中制備?？梢杂脿奚袡C(jī)材料如聚對苯二甲基來臨時(shí)填充主腔體開口和與之連接的輔助開口，然后平面化。淀積無機(jī)絕緣層，該層在包括犧牲材料的整個(gè)器件表面上延伸，以包封腔體。僅在輔助開口上用反應(yīng)離子刻蝕在無機(jī)絕緣層中開孔。用能穿透該孔的等離子腐蝕，如氧等離子刻蝕，從腔體中去除犧牲有機(jī)材料。然后去除器件周圍的氣體以抽空腔體。如果需要惰性填充氣體，然后在所需壓力下引入該氣體。然后濺射淀積無機(jī)絕緣層，直接填充該孔和輔助開口，以將孔堵住。如果需要引入除氣材料，堵孔步驟可以包括兩個(gè)或多個(gè)子步驟淀積一定量的除氣材料，然后淀積無機(jī)絕緣層以進(jìn)行堵孔。堵住孔的無機(jī)絕緣層密封住腔體，保持其內(nèi)為真空或引入的惰性氣體。如果采用此方案的話，選擇除氣材料以去除不需要的任何氣體，如氧氣或含硫氣體。有些合適的除氣材料為Ca，Ba，Ti，Th的合金等，或已有真空管結(jié)構(gòu)中其他常規(guī)除氣材料。圖4a，4b，5a，和5b未示出保持真空或氣體氣氛的工藝。
本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，可以在同一基片上對多個(gè)場發(fā)射器件同時(shí)進(jìn)行上述制造工藝的每一步來制備場發(fā)射器件的集成陣列，如圖1的陣列，同時(shí)提供它們之間的各互聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明制造的場發(fā)射器件的集成陣列具有這里說明的每個(gè)器件，且按單元排列，每個(gè)單元包括至少一個(gè)發(fā)射極和至少一個(gè)陽極。按行和列排列單元，例如陽極按列互聯(lián)，而發(fā)射極按行互聯(lián)。
本發(fā)明的場發(fā)射器件結(jié)構(gòu)和制備工藝有很多不同用途，特別是在制造高清晰度圖象顯示、文字顯示或圖形信息顯示等的平板顯示器方面?？梢云谕景l(fā)明的平板顯示器可以替代任何已有的顯示器，包括液晶顯示器，這是因?yàn)樗鼈冎苽浜唵?、成本低、功耗低、亮度高、和有改善的視角。根?jù)本發(fā)明制造的顯示器還可以用在仿真系統(tǒng)的顯示器等新用途中。在用基本透明的基片和薄膜的實(shí)施例中，引入本發(fā)明結(jié)構(gòu)的顯示器對改進(jìn)逼真顯示很有用處。
閱讀了這里公開的本發(fā)明的說明書或?qū)嵤┓桨负螅瑢τ诒绢I(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其他實(shí)施例是顯而易見的。例如，對不同目的，工藝步驟的順序可以改變；改進(jìn)的光刻構(gòu)圖、淀積、腐蝕、或其他工藝技術(shù)都可使用；功能等同的材料可以替換這里說明的實(shí)施例中具體使用的材料；優(yōu)選尺寸可以不同；也可以有其他改變以適于不同用途和條件的器件。應(yīng)該注意，本說明書和例子僅僅是示例性，本發(fā)明的范圍和精神由下面的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.使用冷陰極場發(fā)射電子源的場發(fā)射顯示器件，包括a)基片，其上表面定義為第一平面；b)置于與所述第一平面平行且隔開第一預(yù)定距離的第二平面上的場發(fā)射電子發(fā)射極，所述發(fā)射極有發(fā)射邊；c)具有上下主表面的掩埋導(dǎo)電接觸層，所述上下主表面之一與所述第一平面接觸；d)與所述發(fā)射極的所述發(fā)射邊隔開的導(dǎo)電發(fā)射極接觸，它將發(fā)射極與至少部分所述掩埋導(dǎo)電接觸層電連接，以提供陰極接觸；d)置于所述第一和第二平面之間、有上主表面的第一絕緣層；e)置于所述第一絕緣層的所述上主表面上的陽極，它與所述導(dǎo)電發(fā)射接觸隔開，并從所述第一絕緣層的上主表面向上延伸到其高度小于所述第一和第二平面之間的距離為止；f)電連接到所述陽極的導(dǎo)電陽極接觸，由此給所述器件加偏壓；g)給所述發(fā)射極和所述陽極加所述偏壓的裝置，要加的偏壓足以產(chǎn)生從所述電子發(fā)射極的所述發(fā)射邊到所述陽極的冷陰極發(fā)射電子電流。
2.如權(quán)利要求1的器件，還包括h)導(dǎo)電控制極，置于與所述第一和第二平面隔開的第三平面中，所述控制極有與所述發(fā)射極的所述發(fā)射邊基本對準(zhǔn)的控制極邊；i)第二絕緣層，它置于所述第二和第三平面之間，以絕緣所述控制極與所述電子發(fā)射極；j)與所述導(dǎo)電發(fā)射極接觸、所述導(dǎo)電陽極接觸、及所述控制極邊隔開的導(dǎo)電控制極接觸，它電連接到所述控制極；及k)給所述導(dǎo)電控制極接觸提供控制信號(hào)的裝置，由此所述器件可作為三極管控制。
3.如權(quán)利要求1的器件，其特征為，所述陽極至少部分延伸到所述發(fā)射邊下面。
4.如權(quán)利要求1的器件，其特征為，所述陽極包括熒光粉。
5.如權(quán)利要求1的器件，其特征為，所述電子發(fā)射極包括厚度小于300埃的薄膜結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1的器件，其特征為，所述電子發(fā)射極的所述發(fā)射邊包括曲率半徑小于150埃的刃。
7.如權(quán)利要求4的器件，其特征為，所述熒光粉包括選自下面的材料ZnO∶Zn；SnO2∶Eu；ZnGa2O4∶Mn；La2O2S∶Tb；Y2O2S∶Eu；LaOBr∶Tb；ZnS∶Zn+In2O3；ZnS∶Cu，Al+In2O3；(ZnCd)S∶Ag+In2O3；和ZnS∶Mn+In2O3。
8.如權(quán)利要求4的器件，其特征為，所述熒光粉包括多個(gè)有不同顏色陰極發(fā)光的熒光材料。
9.如權(quán)利要求4的器件，其特征為，所述熒光粉包括分別有紅、綠、蘭光譜部分的陰極發(fā)光的熒光材料。
10.如權(quán)利要求5的器件，其特征為，所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一層其功函數(shù)小于約三個(gè)電子伏特的用于電子發(fā)射的薄膜。
11.如權(quán)利要求5的器件，其特征為，所述薄膜結(jié)構(gòu)至少包括一層金屬薄膜。
12.如權(quán)利要求1-11之一的器件，其特征為，所述基片，所述發(fā)射極，所述陽極，所述控制極，及所述第一和第二絕緣層都對光基本透明。
13.一種制造場發(fā)射器件的方法，包括下面步驟(a)提供基片；(b)在所述基片上設(shè)置第一絕緣層；(c)在所述第一絕緣層上設(shè)置第一導(dǎo)電層，由此提供陽極層，所述陽極層有第一預(yù)定厚度和上主表面；(d)在所述陽極層上設(shè)置第二絕緣層，所述第二絕緣層有第二預(yù)定厚度；(e)在所述第二絕緣層上設(shè)置并構(gòu)圖僅幾百埃厚的第二導(dǎo)電層，以使它基本平行于所述基片，由此提供橫向發(fā)射極層；(f)提供通過所述橫向發(fā)射層和所述第二絕緣層的開口，由此形成所述橫向發(fā)射極層的發(fā)射邊，所述開口延伸到所述陽極層的所述上主表面；(g)提供給所述橫向發(fā)射極層和所述陽極層加偏壓的裝置，要加的所述偏壓足以產(chǎn)生從所述橫向發(fā)射極層的所述發(fā)射邊到所述陽極層的電子冷陰極發(fā)射電流。
14.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述提供基片的步驟(a)還包括提供導(dǎo)電基片。
15.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述設(shè)置第一導(dǎo)電層的步驟(c)還包括設(shè)置熒光粉層，由此形成陽極，該陽極至少有包含熒光粉的所述上主表面。
16.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述設(shè)置并構(gòu)圖第二導(dǎo)電層的步驟(e)還包括在至少部分所述陽極層上延伸所述第二導(dǎo)電層。
17.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，進(jìn)行所述提供開口的步驟(f)，同時(shí)至少留下部分所述第二絕緣層，使所述保留部分至少覆蓋部分所述陽極層。
18.如權(quán)利要求14的制備方法，其特征為，所述提供加偏壓裝置的步驟(g)還包括提供所述導(dǎo)電基片與所述橫向發(fā)射層之間的電接觸，和給所述導(dǎo)電基片加偏壓的裝置，由此制備有公共發(fā)射極結(jié)構(gòu)的器件。
19.如權(quán)利要求14的制備方法，其特征為，所述提供加偏壓裝置的步驟(g)還包括提供所述導(dǎo)電基片與所述陽極層之間的電接觸，和給所述導(dǎo)電基片加偏壓的裝置，由此制備有公共陽極結(jié)構(gòu)的器件。
20.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述提供基片步驟(a)還包括下面步驟(i)提供導(dǎo)電基片；(ii)在所述導(dǎo)電基片上設(shè)置第三絕緣層；及(iii)在所述第三絕緣層上設(shè)置并構(gòu)圖第三導(dǎo)電層，以提供掩埋接觸層。
21.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述提供基片步驟(a)還包括下面步驟(i)提供絕緣基片；(ii)在所述絕緣基片上設(shè)置第三導(dǎo)電層，以提供掩埋接觸層。
22.如權(quán)利要求21的制備方法，其特征為，所述提供加偏壓裝置的步驟(g)還包括提供給所述第三導(dǎo)電層加偏壓的裝置。
23.如權(quán)利要求21的制備方法，其特征為，所述第三導(dǎo)電層設(shè)置步驟還包括構(gòu)圖所述第三導(dǎo)電層。
24.如權(quán)利要求21的制備方法，還包括下面步驟(A)構(gòu)圖所述絕緣基片，并選擇腐蝕所述絕緣基片，以形成所述第三導(dǎo)電層的開口，(B)在所述絕緣基片的所述開口中設(shè)置所述第三導(dǎo)電層。
25.如權(quán)利要求13的制備方法，還包括下面步驟(h)設(shè)置與所述第一和第二導(dǎo)電層隔開的第三導(dǎo)電層，以形成控制極層；(i)還提供穿過所述第三導(dǎo)電層的開口來進(jìn)行所述開口提供步驟(f)，由此形成所述控制極層的所述控制極邊；(j)提供給所述第三導(dǎo)電層加電信號(hào)的裝置，要加的所述電信號(hào)足以控制所述電子電流。
26.如權(quán)利要求25的制備方法，還包括下面步驟(k)在所述第二導(dǎo)電層上設(shè)置第三絕緣層，其中在所述第二導(dǎo)電層設(shè)置并構(gòu)圖步驟(e)之后進(jìn)行所述第三導(dǎo)電層的設(shè)置步驟，其中，所述提供開口的步驟(f)包括提供穿過所述第三絕緣層的所述開口。
27.一種制造場發(fā)射器件的方法，包括下面步驟(a)提供絕緣基片；(b)在所述絕緣基片上設(shè)置并選擇構(gòu)圖第一導(dǎo)電層；(c)在所述第一導(dǎo)電層上形成第一絕緣層；(d)在所述第一絕緣層上設(shè)置第二導(dǎo)電層，由此提供陽極層，所述陽極層有第一預(yù)定厚度和上主表面；(e)在所述陽極層上設(shè)置第二絕緣層，所述第二絕緣層有第二預(yù)定厚度；(f)在所述第二絕緣層上設(shè)置并構(gòu)圖僅幾百埃厚的第三導(dǎo)電層，使所述第三導(dǎo)電層基本平行于所述基片，由此提供橫向發(fā)射極層；(g)提供穿過所述橫向發(fā)射極層和所述第二絕緣層的開口，由此形成所述橫向發(fā)射極層的發(fā)射邊，所述開口延伸到所述陽極層的所述上主表面；及(h)提供給所述橫向發(fā)射極層和所述陽極層加偏壓的裝置，要加的所述偏壓足以產(chǎn)生從所述橫向發(fā)射極層的所述發(fā)射邊到所述陽極層的電子冷陰極發(fā)射電流。
28.如權(quán)利要求27的制備方法，其特征為，所述，設(shè)置并構(gòu)圖第二導(dǎo)電層的步驟(d)還包括設(shè)置并構(gòu)圖熒光粉層，由此形成至少帶有所述陽極層的所述上主表面的陽極層，該陽極層包括熒光粉。
29.如權(quán)利要求27的制備方法，其特征為，所述設(shè)置并構(gòu)圖第三導(dǎo)電層的步驟(f)還包括在至少部分所述陽極層上延伸所述第三導(dǎo)電層。
30.如權(quán)利要求27的制備方法，其特征為，所述提供開口的步驟(g)還包括至少留下部分所述第二絕緣層，用于至少覆蓋部分所述陽極層。
31.如權(quán)利要求27的制備方法，還包括下面步驟(i)設(shè)置平行于所述第二導(dǎo)電層的第三絕緣層；(j)設(shè)置第四導(dǎo)電層，通過所述第三絕緣層使所述第四導(dǎo)電層與所述橫向發(fā)射極層隔開；(k)在進(jìn)行所述提供開口的步驟(g)時(shí)，提供穿過所述第三絕緣層、所述第四導(dǎo)電層的開口，由此形成所述第四導(dǎo)電層的邊；(l)給所述第四導(dǎo)電層提供加電信號(hào)的裝置，要加的所述電信號(hào)足以控制所述電子電流。
32.一種制造場發(fā)射器件的方法，包括下面步驟(a)提供平板基片；(b)在所述基片上設(shè)置第一絕緣層；(c)構(gòu)圖所述第一絕緣層，并腐蝕所述第一絕緣層以形成溝槽；(d)在所述溝槽中設(shè)置第一導(dǎo)電層，以形成掩埋接觸層；(e)在所述掩埋接觸層上設(shè)置第二絕緣層；(f)在所述第二絕緣層上設(shè)置第二導(dǎo)電層，以形成陽極層，所述陽極層具有第一預(yù)定厚度和上主表面；(g)在至少部分所述陽極層上設(shè)置第三絕緣層，所述第三絕緣層有第二預(yù)定厚度；(h)在所述第三絕緣層上設(shè)置并構(gòu)圖僅幾百埃厚的第三預(yù)定厚度的第三導(dǎo)電層，所述第三導(dǎo)電層基本平行于所述基片，由此形成薄發(fā)射極層；(i)在至少部分所述薄發(fā)射極層上設(shè)置有第四預(yù)定厚度的第四絕緣層；(j)在所述第四絕緣層上設(shè)置并構(gòu)圖所述第四導(dǎo)電層，它基本平行于所述基片，并至少與所述陽極層部分對準(zhǔn)，由此形成控制極層；(k)提供穿過所述控制極層、所述第四絕緣層、所述薄發(fā)射極層、及所述第三絕緣層的開口，由此在提供延伸到所述陽極層的所述上主表面的開口時(shí)，形成所述薄發(fā)射層的發(fā)射邊和所述控制極層的控制極邊。(l)提供給所述薄發(fā)射極層和所述陽極層加偏壓的裝置，要加的所述偏壓足以產(chǎn)生從所述發(fā)射極邊到所述陽極層的電子冷陰極發(fā)射電流。(m)提供給所述控制極層加信號(hào)電壓的裝置，要加的所述電信號(hào)足以控制所述電子流。
33.如權(quán)利要求32的制備方法，其特征為，所述設(shè)置第二導(dǎo)電層的步驟(f)還包括設(shè)置熒光粉層，由此形成至少帶有所述陽極層的所述上主表面的陽極，該陽極層包括熒光粉。
34.如權(quán)利要求32的制備方法，其特征為，所述設(shè)置并構(gòu)圖第三導(dǎo)電層的步驟(h)還包括在至少部分所述陽極層上延伸所述第三導(dǎo)電層。
35.如權(quán)利要求32的制備方法，其特征為，所述提供開口的步驟(k)還包括至少留下部分所述第三絕緣層，用于至少覆蓋部分所述陽極層。
36.如權(quán)利要求13的制備方法，其特征為，所述設(shè)置第二導(dǎo)電層的步驟(e)還包括控制所述第二導(dǎo)電層的淀積，以形成約100埃到300埃之間的厚度。
全文摘要
橫向場發(fā)射器件(10)具有基本與基片(20)平行的橫向發(fā)射極(100),并具有簡化的陽極結(jié)構(gòu)(70)。陽極的上表面與橫向發(fā)射極平面精確隔開,當(dāng)加合適偏壓時(shí)它接收來自橫向發(fā)射陰極邊緣場發(fā)射所發(fā)射的電子。該器件可以構(gòu)成為二極管,或有控制極(140)的三極管,四極管等,控制極定位成給它們加電信號(hào)時(shí)能夠控制發(fā)射極到陽極的電流。
文檔編號(hào)H01J29/20GK1186568SQ96194391
公開日1998年7月1日 申請日期1996年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月2日
發(fā)明者邁克爾·D·波特 申請人:先進(jìn)圖像技術(shù)公司