專利名稱：一種場(chǎng)致發(fā)射器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場(chǎng)致發(fā)射器件；更詳細(xì)地說(shuō)，涉及其中有著一些主要暴露介質(zhì)表面的場(chǎng)致發(fā)射器件的領(lǐng)域。
場(chǎng)致發(fā)射器件以及場(chǎng)致發(fā)射器件的可尋址矩陣是技術(shù)上熟知的。例如，場(chǎng)致發(fā)射器件的可選擇尋址矩陣被用于場(chǎng)致發(fā)射顯示器中。

圖1說(shuō)明一種有著三極管結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)場(chǎng)致發(fā)射器件(FED)100。FED100包括多個(gè)柵控提取電極150，它們借助一個(gè)介質(zhì)層140與陰極115隔開。陰極115包括一層象鉬之類的導(dǎo)電材料淀積在一個(gè)支承基底110上。由一種象二氧化硅之類的介質(zhì)材料制作的介質(zhì)層140使柵控提取電極150與陰極115電絕緣。一個(gè)陽(yáng)極180與柵電極150隔開一定距離，它由導(dǎo)電材料制作，借此界定一個(gè)空間區(qū)165。空間區(qū)165一般被抽真空至壓力低于10-6乇。介質(zhì)層140具有一些垂直的表面145，這些表面145界定一些發(fā)射阱160。多個(gè)電子發(fā)射體170裝在發(fā)射阱160之內(nèi)(每阱一個(gè))，這些發(fā)射體170可以包括一些Spindt極尖。介質(zhì)層140還包括一個(gè)有著一些被復(fù)蓋部分147和暴露部分149的主表面。在被復(fù)蓋部分147上置放一些柵控提取電極150。介質(zhì)層140的主表面的暴露部分149暴露于空間區(qū)165中。在FED100的工作期間，象通常典型的三極管工作一樣，把適當(dāng)?shù)碾妷杭拥綎趴靥崛‰姌O150、陰極115、和陽(yáng)極180上，以便從諸電子發(fā)射體170中有選擇地提取電子，并且使電子射向陽(yáng)極180。典型的電壓配置包括一個(gè)在100-10,000伏范圍內(nèi)的陽(yáng)極電壓；一個(gè)在10-100伏范圍內(nèi)的門控提取電極電壓；和一個(gè)它通常是電接地的低于10伏的陰極電位。所發(fā)射的電子打擊陽(yáng)極180，從陽(yáng)極釋放氣態(tài)物質(zhì)。發(fā)射的電子還沿著其從電子發(fā)射體170到陽(yáng)極180的軌道撞擊存在于空間區(qū)165中的氣態(tài)物質(zhì)(其中一些物質(zhì)來(lái)自陽(yáng)極180)。用這種方式在空間區(qū)165中產(chǎn)生一些陽(yáng)離子物質(zhì)，如圖1中加圓圈的“+”號(hào)所示。當(dāng)把FED100裝入一個(gè)場(chǎng)致發(fā)射顯示器中時(shí)，陽(yáng)極180已在其上淀積一種電子致發(fā)光材料，該材料一接收到電子就產(chǎn)生發(fā)光。普通電子致發(fā)光材料在激勵(lì)時(shí)容易釋放大量的氣態(tài)物質(zhì)，它們也容易受到電子的轟擊而形成陽(yáng)離子。在空間區(qū)165內(nèi)的陽(yáng)離子物質(zhì)受到陽(yáng)極180的高正電勢(shì)的排斥，如圖1中一對(duì)箭頭177所示，并導(dǎo)致撞擊柵控提取電極150和介質(zhì)層140的主表面的暴露部分149。那些撞擊柵控提取電極150的陽(yáng)離子以柵極電流的形式泄放；而那些撞擊介質(zhì)層140的主表面的暴露部分149的陽(yáng)離子則存留在其中，從而建立起一個(gè)正的電位，如圖1中用“+”符號(hào)所示。在暴露部分149建立正電位的過(guò)程繼續(xù)下去，或者直至介質(zhì)層140由于在其上達(dá)到介質(zhì)材料的擊穿電壓而被擊穿為止(一般擊穿電位處于300-500伏范圍內(nèi))；或者直至正電勢(shì)高到足以使電子偏向介質(zhì)層140的主表面(在圖1中用箭頭175表示)，使它們被暴露部分149接收，且從而將表面電荷中和為止。在后一種情況下，電荷建立/中和循環(huán)被接著重量復(fù)下去，并且喪失柵控提取電極150的控制作用；在前一種情況下，介質(zhì)層140的擊穿常常導(dǎo)致陽(yáng)極180起弧，并且導(dǎo)致在陰極115與暴露部分149之間產(chǎn)生摧毀性電流(在圖1中用箭頭178表示)，毀壞介質(zhì)層140和陰極115，從而使FED100變得不能工作。
在場(chǎng)致發(fā)射器件的發(fā)展中，已日益希望把柵控提取電極150和陰極115之間的重迭面積量減至最小，以降低由于極間電容而致的功率需求。在減小柵控提取電極150面積的同時(shí)，增加了介質(zhì)層140的主表面的暴露部分149的面積。這就導(dǎo)致介質(zhì)帶電問(wèn)題加重，伴生控制喪失，或器件出故障，如以上所詳述。
現(xiàn)有技術(shù)的電子管，例如用于電視機(jī)的陰極射線管，通過(guò)以另一種方式用一層象氧化錫之類的導(dǎo)電材料薄膜覆蓋暴露的介質(zhì)表面，解決了由于介質(zhì)表面帶電所致的起弧問(wèn)題。這一技術(shù)對(duì)解決FED100中類似的帶電問(wèn)題是無(wú)效的，因?yàn)橛醚趸a之類的材料覆蓋介質(zhì)層140的暴露部分149會(huì)引起諸柵控提取電極150之間短路，實(shí)際上破壞了電子發(fā)射體170的尋址能力。對(duì)FED100用于象場(chǎng)致發(fā)射顯示器之類的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，這種尋址能力是決定性的。
于是，需要一種在柵控提取電極與陰極之間的重迭面積小的場(chǎng)致發(fā)射器件，它不會(huì)由于在器件內(nèi)主要暴露介質(zhì)表面積累正電荷而失效。
參考附圖圖1是現(xiàn)有技術(shù)場(chǎng)致發(fā)射器件的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件的一個(gè)實(shí)施例的截面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件的又一個(gè)實(shí)施例的截面圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件的一個(gè)實(shí)施例的局部透視圖；圖6是圖5所示場(chǎng)致發(fā)射器件的場(chǎng)發(fā)射體的大比例放大的局部視圖；和圖7是圖5所示場(chǎng)致發(fā)射器件的側(cè)立面局部視圖。
現(xiàn)在參考圖2，它描述根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件(FED)200的截面圖。FED200包括一個(gè)支承基底210，它可以由硼硅酸鹽玻璃之類的玻璃或硅制成。在支承在底210上形成一個(gè)陰極215。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，陰極215包括一層象鉬之類的導(dǎo)電材料。FED200還包括一個(gè)介質(zhì)層240形成于陰極215上。介質(zhì)層240具有多個(gè)垂直的表面245界定多個(gè)發(fā)射阱260。在每個(gè)發(fā)射阱260內(nèi)的陰極215上都置放一個(gè)電子發(fā)射體270。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，電子發(fā)射體270包括一個(gè)Spindt極尖。在另一實(shí)施例中，陰極215可以包括一層，例如說(shuō)由無(wú)定形硅制成的鎮(zhèn)流電阻部分，放在電子發(fā)射體270的下面；和一個(gè)由象鋁或鉬之類的導(dǎo)電材料制成的導(dǎo)電部分，歐姆接觸于鎮(zhèn)流電阻器部分。介質(zhì)層240還包括一個(gè)主介質(zhì)表面248。根據(jù)本發(fā)明，在主介質(zhì)表面248上形成一個(gè)電荷耗散層252。電荷耗散層252由一種有著109-1012歐姆/平方范圍內(nèi)的薄膜電阻的材料制成。它最好由無(wú)摻雜的無(wú)定形硅制作；然而，在上述薄膜電阻值范圍內(nèi)且具有適宜薄膜特性的任何材料皆可采用。適宜薄膜特性包括對(duì)主介質(zhì)表面248的適當(dāng)附著力和有利于后面加工步驟的電阻。在介質(zhì)層240上淀積多個(gè)柵控提取電極250并形成圖案，且同電子發(fā)射體270隔開一定距離。在陰極215中可以包含一個(gè)鎮(zhèn)流電阻器部分，以幫助在電子發(fā)射體270與柵控提取電極250之間防止破壞性起弧。FED200還包括一個(gè)陽(yáng)極280(它同柵控提取電極250隔開一定距離，以在其間界定一個(gè)空間區(qū)265)，和包括一個(gè)用于接收電子的導(dǎo)電材料。預(yù)先確定由電荷耗散層252提供的薄膜電阻，以影響撞擊其上的正電荷物質(zhì)電導(dǎo)，從而在FED200工作期間防止累積正的表面電荷。在空間區(qū)265內(nèi)產(chǎn)生的離子電流，按發(fā)射電子百分率計(jì)，相信小于或等于約0.1％。例如，在場(chǎng)致發(fā)射顯示器中，認(rèn)為陽(yáng)離子回流電流約為10微微安。因?yàn)殛?yáng)離子電流是如此之小，以致于電荷耗散層252的薄膜電阻可以制得高到足以在諸柵控提取電極250之間防止短路和過(guò)量功率損失，同時(shí)仍適合于傳導(dǎo)泄放碰撞電荷。FED200的操作包括通過(guò)外接到FED200的接地電壓源(未示出)，把適宜的電位加給陰極215、柵控提取電極250、和陽(yáng)極280，以便從電子發(fā)射體270產(chǎn)生電子發(fā)射，并把所發(fā)射的電子以適當(dāng)?shù)募铀俣纫蜿?yáng)極280。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，如圖2中箭頭277所示，返流的陽(yáng)離子電流泄放到柵控提取電極250中(因?yàn)橥ㄟ^(guò)在電荷耗散層252頂面上形成柵控提取電極250而接通電連接)。FED200的制作包括制成一個(gè)Spindt極尖場(chǎng)致發(fā)射器件的標(biāo)準(zhǔn)方法；還包括增加一個(gè)淀積步驟，其中在一個(gè)形成于陰極215上的介質(zhì)層上，淀積一層含有電荷耗散層的材料(例如未摻雜的無(wú)定形硅)?？梢杂脼R射法或等離子體強(qiáng)化化學(xué)汽相淀積法(PECVD)把電荷耗散材料層淀積成100-5000A范圍內(nèi)的厚度。此后，用一種象鉬之類的導(dǎo)體形成一些柵控提取電極250，并使它們?cè)陔姾珊纳⒉牧蠈由闲纬蓤D案。然后，通過(guò)電荷耗散材料層和介質(zhì)層的選擇性蝕刻，形成發(fā)射阱260。通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的標(biāo)準(zhǔn)極尖制作技術(shù)，在發(fā)射阱260中形成電子發(fā)射體270。這可以采用標(biāo)準(zhǔn)的淀積技術(shù)和圖案形成技術(shù)。
現(xiàn)在參考圖3，它描述根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件(FED)300的截面圖。FED300包括有FED200的元件(圖2)，這類元件具有類似的標(biāo)號(hào)，但以“3”開頭。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，在形成多個(gè)柵控提取電極350之后，淀積一個(gè)電荷耗散層352，該層復(fù)蓋一部分柵控提取電極350，借此提供與之電接觸?？梢栽谖g刻多個(gè)發(fā)射阱360以后，用蒸發(fā)方法淀積電荷耗散層352。這就減少了電荷耗散層352在其形成以后所受到的加工步驟數(shù)?？梢岳门c用于形成發(fā)射阱360的掩模不同的掩模，使電荷耗散層352形成圖案。在另一個(gè)實(shí)施例中，電荷耗散層的邊緣對(duì)準(zhǔn)門控提取電極的邊緣；例如，當(dāng)按照與形成發(fā)射阱的掩模順序相同的掩模順序，蝕刻電荷耗散層時(shí)，其阱側(cè)緣即被對(duì)準(zhǔn)。這就取消了一個(gè)掩模步驟。FED300的操作與參考圖2描述的FED200的操作相同。電荷耗散層352防止氣態(tài)陽(yáng)離子撞擊到介質(zhì)層340的主介質(zhì)表面348上，從而防止形成，否則會(huì)偏轉(zhuǎn)電子或?qū)е陆橘|(zhì)擊穿的荷電的介質(zhì)表面。
現(xiàn)在參考圖4，它描述根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)光器件(FED)400的截面圖。FED400包括有FED200的元件(圖2)，這些元件具有類似的標(biāo)號(hào)，但以“4”開頭。FED400還包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的泄漏介質(zhì)層454。泄漏介電層454放置在FED400的電荷耗散層452上。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，電荷耗散層452復(fù)蓋介質(zhì)層440的主介質(zhì)表面448。FED400使用一種類似于參照?qǐng)D2所述FED200的方式制作，并且還包括一個(gè)把一層泄漏介質(zhì)淀積在電荷耗散材料層上的步驟。泄漏介質(zhì)層454具有使它向其下面的電荷耗散層452傳導(dǎo)電流的性質(zhì)。適合于泄漏介質(zhì)層454的材料包括氮化硅和氧氮化硅，以及任何其他的能充分泄漏電，使電流流到被掩蓋的電荷耗散層452中的介質(zhì)材料。泄漏介質(zhì)層454具有約500-2000范圍之內(nèi)的厚度；而電荷耗散層452具有約100-5000范圍之內(nèi)的厚度。由于電流路徑長(zhǎng)度對(duì)電流路徑截面積的比率小，故電荷垂直向下流過(guò)泄漏介質(zhì)層454。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，電荷耗散層452不與FED400的多個(gè)柵控提取電極450歐姆接觸。泄漏介質(zhì)層454使撞擊出的電荷能夠垂直地穿過(guò)它，而在其中的橫向傳導(dǎo)可以忽略不計(jì)。這提供了柵控提取電極450之間的極低功率損失的好處。為了從FED400泄放出電荷，就把電荷耗散層452獨(dú)立地連接于在FED的一個(gè)外接接地電觸點(diǎn)453，如圖4所示，借此為表面電荷提供一個(gè)獨(dú)立的傳導(dǎo)路徑。人們相信，表面電荷的傳導(dǎo)路徑可以包括一個(gè)穿過(guò)電荷耗散層452與柵控提取電極450之間泄漏介質(zhì)層454垂直上升的路徑泄漏介質(zhì)層454接收正電荷，垂直向下傳導(dǎo)而被電荷耗散層452接收，然后通過(guò)電荷耗散層452橫向地傳導(dǎo)到它的位于柵控提取電極450下面的部分，且然后通過(guò)泄漏介質(zhì)層454垂直向上地傳導(dǎo)到柵控提取電極450。這樣，通過(guò)在電荷耗散層452與柵控提取電極450之間提供一個(gè)泄漏介質(zhì)層454，可在其間建立電連接。這條進(jìn)入柵控提取電極450的傳導(dǎo)路徑可以足夠大，以致于可以省略接地電觸點(diǎn)453。由于電荷耗散層452不提供諸柵控提取電極450之間歐姆接觸，故可把它的薄膜電阻作得低于參照?qǐng)D2和3所述實(shí)施例的薄膜電阻。這樣，可以采用范圍較寬的材料，例如無(wú)定形硅、氧化錫、氧化銅和導(dǎo)電陶瓷制作電荷耗散層452。由此材料就可根據(jù)其薄膜性質(zhì)，例如附著力、應(yīng)力和加工相容性進(jìn)行選擇。然而，還是希望保持高電阻，以限制電荷耗散層452的電容性充電，從而限制與增加電荷耗散層452相關(guān)的附加電容性充電功率。
一種根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件可以包括一些除了Spindt極尖之外的其他電子發(fā)射體。其他電子發(fā)射體包括，但不限于，邊緣發(fā)射體和表面/薄膜發(fā)射體?？梢杂蓤?chǎng)致發(fā)射材料，例如包含金剛石狀碳、非晶態(tài)金剛石狀碳、金剛石和氮化鋁的碳基薄膜來(lái)制作邊緣和表面發(fā)射體。根據(jù)本發(fā)明，在這些場(chǎng)致發(fā)射器件內(nèi)的全部介質(zhì)表面(沒(méi)有被器件的有源元件復(fù)蓋)，皆可用一個(gè)電荷耗散層來(lái)復(fù)蓋，以防形成正電荷介質(zhì)表面。同樣，根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件可以包括三極管以外的，例如二極管和四極管電極結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的電荷耗散層也可以形成在鄰接于電子發(fā)射體陳列中最外面電子發(fā)射體的介質(zhì)表面上，這些周邊介質(zhì)表面可以不包含器件電極部分，但它們?nèi)匀荒軌蛉菰S表面充電，從而使與之相鄰的場(chǎng)致發(fā)射體所發(fā)射的電子的軌道變形。為了導(dǎo)開電荷，可把周邊介質(zhì)表面上的電荷耗散層延伸到一個(gè)柵電極，或場(chǎng)致發(fā)射器件的外接接地電觸點(diǎn)。
現(xiàn)在參考圖5，它描述根據(jù)本發(fā)明的場(chǎng)致發(fā)射器件(FED)500的局部透視圖。FED500包括一個(gè)支承基底510，支承基底510包括一個(gè)玻璃平板，已在該玻璃板的一個(gè)面上形成(例如用金剛石鋸)多個(gè)第一伸長(zhǎng)的平行槽，并且在它的反面上形成多個(gè)第二伸長(zhǎng)的平行槽(一般與每個(gè)第一伸長(zhǎng)的平行槽相垂直)。第一和第二伸長(zhǎng)的平行槽確定多個(gè)縫隙514。用這種方式，在第一個(gè)面上形成多個(gè)第一伸長(zhǎng)構(gòu)件512，并且在玻璃板的反面上形成多個(gè)第二伸長(zhǎng)構(gòu)件513。使用標(biāo)準(zhǔn)的定向淀積技術(shù)，以鉬或其他適宜金屬有選擇地構(gòu)成相鄰的平行伸長(zhǎng)構(gòu)件512的互相面對(duì)著的表面圖案，以形成多個(gè)柵控提取電極550。在伸長(zhǎng)構(gòu)件512的上表面上形成一個(gè)邊緣電子發(fā)射體570。在每個(gè)邊緣電子發(fā)射體570上淀積一個(gè)陰極515，它包括一層鉬或其他適宜導(dǎo)體。用一種類似于參考圖2所述的方式，把適宜的電位加到陰極515和柵控提取電極550上，以便有選擇地尋址邊緣電子發(fā)射體570。電子從邊緣電子發(fā)射體570的被尋址部分發(fā)射，并被吸引向陽(yáng)極580，陽(yáng)極580可操作地耦合于一個(gè)電壓源，該源用于把一個(gè)100-10,000伏范圍的正電勢(shì)加到陽(yáng)極上。根據(jù)本發(fā)明，在淀積FED500的有源元件之前，把一個(gè)電荷耗散層552作為一個(gè)復(fù)蓋涂層淀積到支承基底510的全部主要介質(zhì)表面548上。主要介質(zhì)表面548包括在FED500的中心部分的諸有源元件之間的露出介質(zhì)表面，和在FED500的周邊的相鄰于最外面邊緣電子發(fā)射體570的介質(zhì)表面。電荷耗散層552可以包括不摻雜的無(wú)定形硅，或其他具有薄膜電阻為109-1012歐姆/平方的范圍的電阻材料。在用電荷耗散材料復(fù)蓋支承基底510之后，淀積柵控提取電極550，然后形成邊緣電子發(fā)射體570，并且此后，淀積陰極515。在本器件的另一個(gè)實(shí)施例中，以一種類似于參考圖4所述結(jié)構(gòu)的方式，還在FED500中包括一個(gè)泄漏介質(zhì)層；該泄漏介質(zhì)層是在淀積器件的其他有源元件之前，作為復(fù)蓋層而淀積在電荷耗散層552上的。支承基底510和FED500的全部有源元件的制作的更詳細(xì)的描述，披露于美國(guó)共同未決專利申請(qǐng)中；該專利題為“用于FEDS陳列的邊緣電子發(fā)射體”，系列號(hào)為08/489,017，1995年6月8日申請(qǐng)轉(zhuǎn)讓給同一受讓人，在此引用供參考。在這個(gè)特殊的實(shí)施例中，通過(guò)在電荷耗散層552與柵控提取電極550之間提供電連接，把電荷耗散層552連接于FED500的一個(gè)外接接地電接點(diǎn)(未示出)。還可以通過(guò)在電荷耗散層552與陰極515之間提供電連接，泄放電荷。這可以用例如下述方法來(lái)實(shí)現(xiàn)把陰極515的復(fù)蓋層在其預(yù)定部位延伸到超出邊緣電子發(fā)射體570，并且把陰極515可操作地連接到電荷耗散層552。例如，可以把每個(gè)陰極515的一端516延伸到超出邊緣電子發(fā)射體570，并且使它在FED500的周邊處與電荷耗散層552的一部分形成電連接。如果在電荷耗散層552上附加地設(shè)置一個(gè)泄漏介質(zhì)層，則可以用一種類似于參考圖4所述的方式，把電荷耗散層552獨(dú)立地連接于一個(gè)接地的電接點(diǎn)，從而提供一個(gè)用于表面電荷的獨(dú)立傳導(dǎo)路徑。
現(xiàn)在參考圖6，它描述FED 500(圖5)的邊緣電子發(fā)射體570的大比例放大的局部視圖。邊緣電子發(fā)射體570包括一個(gè)鎮(zhèn)流層572，一個(gè)電子發(fā)射層574，和場(chǎng)整形層576。首先，在伸長(zhǎng)的構(gòu)件512的上表面的電荷耗散層552上，淀積一個(gè)介質(zhì)間隔層571。介質(zhì)間隔層571用象二氧化硅之類的介質(zhì)材料制作，它可以用PECVD方法淀積。介質(zhì)間隔層571在柵控提取電極550與陰極515之間設(shè)置一段距離，以防止在其間短路。其次，在介質(zhì)間隔層571上淀積一個(gè)鎮(zhèn)流層572，它是由摻雜的無(wú)定形硅制作的。然后，在鎮(zhèn)流層572上形成一個(gè)電子發(fā)射層574，它確定一個(gè)電子發(fā)射邊緣575。電子發(fā)射層574由電子發(fā)射材料，例如金剛石狀碳、非晶態(tài)金剛石狀碳、金剛石、氮化鋁、和任何其逸出功小于約1電子伏特的其他材料制作。此后，在電子發(fā)射層574上淀積一個(gè)場(chǎng)整形層576，它包括一個(gè)摻硼的或未摻雜的無(wú)定形硅。場(chǎng)整形層576的作用是在電子發(fā)射邊緣575的區(qū)域中對(duì)電場(chǎng)整形。
現(xiàn)在參考圖7，它描述圖5所示FED500的側(cè)立面局部視圖，且進(jìn)一步說(shuō)明在FED500內(nèi)的電子發(fā)射。圖7示出的是一個(gè)放大的構(gòu)件512和對(duì)面的陽(yáng)極部分580。在把適宜的電壓加到柵控提取電極550和陰極515時(shí)，在邊緣電子發(fā)射體570的區(qū)域建立起一個(gè)電場(chǎng)，從而由邊緣電子發(fā)射體570的電子發(fā)射邊緣575提出電子。通過(guò)在陽(yáng)極上施加一個(gè)正電壓，使電子被吸引向陽(yáng)極580，如圖7中箭頭590所示。電荷耗散層552的那些未被柵控提取電極550和陰極515屏蔽的部分，把撞擊其上的電荷導(dǎo)向柵控提取電極550，從而防止積累否則會(huì)使發(fā)射的電子偏離其預(yù)定的軌道，或造成失控發(fā)射的表面電荷。
在我們已示出和敘述完本發(fā)明的一些具體實(shí)施例這后，對(duì)于熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員還會(huì)出現(xiàn)進(jìn)一步的修正和改進(jìn)。因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所示出的特殊形式，并且我們想在所附權(quán)利要求書中復(fù)蓋那些不脫離本發(fā)明精神與范圍的全部修正。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)，其特征在于；一個(gè)支承基底(210，310，410，510)；多個(gè)有源元件，它們包括多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)，和貼近多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)的多個(gè)電極(250，215，350，315，450，415，550，515)，用于使發(fā)射體產(chǎn)生電子發(fā)射，由支承基底(210，310，410， 510)支承多個(gè)有源元件；一個(gè)主要介質(zhì)表面(248，348，448，548)，它相對(duì)于多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)的一個(gè)部分電子發(fā)射體貼近地置放；一個(gè)電荷耗散層(252，352，452，552)置放在主要介質(zhì)表面(248，348，448，548)上，并且可操作地耦合于場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)的一個(gè)外接接地電觸點(diǎn)；和一個(gè)陽(yáng)極(280，380，480，580)，它與支承基底(210，310，410，510)隔開一定距離，且被置放得接收從多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)發(fā)射的電子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)，其中電荷耗散層(252，352，452，552)是由無(wú)定形硅制作的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)，其中電荷耗散層(252，352，452，552)具有一個(gè)在109-1012歐姆/平方范圍內(nèi)的薄膜電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(400)，其特征還在于把一個(gè)泄漏介質(zhì)層(454)放置在電荷耗散層(452)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(400)，其中泄漏介質(zhì)層(454)是由氮化硅制作的。
6.一種場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)，其特征在于一個(gè)支承基底(210，310，410，510)；一個(gè)陰極(215，315，415，515)，形成于支承基底(210，310，410，510)的一個(gè)第一部分上；多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)，它們相對(duì)于陰極(215，315，415，515)貼近地置放；多個(gè)柵控提取電極(250，350，450，550)，它們相對(duì)于陰極(215，315，415，515)可操作地安置，用于使多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)產(chǎn)生電子發(fā)射；一個(gè)主要介質(zhì)表面(248，348，448，548)，它置放在多個(gè)柵控提取電極(250，350，450，550)之間；一個(gè)電荷耗散層(252，352，452，552)，它形成于主介質(zhì)表面(248，348，448，548)上，并且可操作地耦合于場(chǎng)發(fā)射器件(200，300，400，500)的一個(gè)外接接地電觸點(diǎn)；和一個(gè)陽(yáng)極(280，380，480，580)，它同支承基底(210，310，410，510)隔開一定距離，并且被置放得接收由多個(gè)電子發(fā)射體(270，370，470，570)發(fā)射的電子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)，其中電荷耗散層(252，352，452，552)是由無(wú)定形硅制作的。
8根據(jù)權(quán)利要求6要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(400)，其特征還在于把一個(gè)泄漏介質(zhì)層(454)置放在電荷耗散層(452)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8要求的場(chǎng)致發(fā)射器件(400)，其中泄漏介質(zhì)層(454)是由氮化硅制作的。
10.一種用于防止場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)內(nèi)暴露的介質(zhì)表面(248，348，448，548)帶正電荷的方法，其特征在于下述步驟在暴露的介質(zhì)表面(248，348，448，548)上提供一個(gè)電荷耗散層(252，352，452，552)；和把電荷耗散層(252，352，452，552)可操作地耦合到場(chǎng)致發(fā)射器件(200，300，400，500)的一個(gè)外接接地電觸點(diǎn)。
全文摘要
場(chǎng)致發(fā)射器件包括一個(gè)支承在底;一個(gè)形成于其上的陰極;多個(gè)電子發(fā)射體;多個(gè)柵控提取電極,它們被放置得貼近多個(gè)電子發(fā)射體,用于使電子發(fā)射體產(chǎn)生電子發(fā)射體;一個(gè)主要介質(zhì)表面放置在多個(gè)柵控提取電極之間;一個(gè)電荷耗散層,形成于主要介質(zhì)表面上;和一個(gè)同柵控提取電極隔開一定距離的陽(yáng)極。
文檔編號(hào)H01J3/02GK1181613SQ9712126
公開日1998年5月13日 申請(qǐng)日期1997年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月31日
發(fā)明者庫(kù)梯斯·D·莫亞, 約翰·宋, 詹姆斯·E·佳斯金, 勞倫斯·N·德沃斯基, 斯考特·K·阿基諾, 羅伯特·P·尼 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司