專利名稱：一種測(cè)量MgO外逸電子發(fā)射電流的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用氣體電子》文大(Gas Electron Multiplication 簡(jiǎn)稱GEM)測(cè)量微小電流的方法的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用金屬網(wǎng)板構(gòu) 成的GEM裝置測(cè)量Mg0外逸電子發(fā)射電流的方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
MgO薄膜在等離子體顯示器件(PDP)是一層關(guān)鍵的膜層，稱為保護(hù)膜， 傳統(tǒng)的作用M到保護(hù)介質(zhì)層的作用，防止工作氣體放電后產(chǎn)生的離子轟擊 介質(zhì)層，同時(shí)MgO還具有高二次發(fā)射系數(shù)的特點(diǎn)，在PDP基板表面蒸鍍MgO 可降低著火電壓，提高器件的性能。隨著MgO研究的深入，經(jīng)過一定的摻雜 處理，或在特定工藝條件下，或采用納米級(jí)MgO源制備的Mg0薄膜在PDP器 件除具有傳統(tǒng)的作用之外，還具有外逸電子發(fā)射的作用，這對(duì)于PDP中降低 統(tǒng)計(jì)延遲時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高分辨率顯示具有重要作用。目前采用的測(cè)量方法主要 是在PDP器件中直接測(cè)量MgO的外逸電子發(fā)射電流，但由于PDP中MgO的外 逸電子的發(fā)射電流很小，且易淹沒在噪音中，直接測(cè)量的方法對(duì)測(cè)量^f義器的 精度及電路的降噪4支術(shù)要求4艮高。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種針對(duì)PDP中MgO的外逸電子的微小發(fā)射電流 測(cè)量，以將微小的外逸電子發(fā)射電流在電場(chǎng)作用下放大，同時(shí)抑制MgO的二 次電子發(fā)射，使4企測(cè)到的電流能夠比較準(zhǔn)確地反映MgO的外逸電子發(fā)射電流， 對(duì)評(píng)價(jià)該電流對(duì)PDP器件性能的影響起到重要作用。
本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型包括一個(gè)真空腔體，真空腔體下底板的上方設(shè)置放大電流讀出板，放大電流讀出板上分別設(shè)置信號(hào)讀出機(jī)構(gòu)和讀出板引出電極，放大電 流讀出板兩側(cè)的上方分別設(shè)置控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐，控制電子轉(zhuǎn)移間距支 撐的上方設(shè)置下金屬帶孔板，下金屬帶孔板上連接下金屬板引出電極，下金 屬帶孔板的上方設(shè)置具有雙錐形通孔絕緣帶孔板，絕緣帶孔板的上方設(shè)置上 金屬帶孔板，上金屬帶孔板上連接上金屬帶孔板引出電極，上金屬帶孔板的 上方設(shè)置控制電子漂移間距支撐，控制電子漂移間距支撐的上方設(shè)置前基
板，前基板的下表面涂覆MgO膜層，前基板上連接前141引出電極。
比較好的是本實(shí)用新型的上金屬帶孔板和下金屬帶孔板上分別分布著 品字型的錐形通孔，錐形孔大孔直徑為200 1000^im，錐形孔小孔直徑為 100 - 600fim,上金屬帶孔板和下金屬帶孔板的厚度為100 - 200^,品字形 錐形孔的中心排列的節(jié)距為lmm ~ 5mm。
比較好的是本實(shí)用新型的絕緣帶孔板上分布雙錐形通孔，雙錐形通孔 的大孔位于絕緣板的上下表面，雙錐形通孔的大孔直徑為100~ 600nm，與 錐形通孔小孔直徑一致，雙錐形通孔的小孔位于絕》彖^反內(nèi)部的中間位置，雙 錐形通孔的小孔直徑為80~ 500nm,雙一維形通孔的品字形排列的中心節(jié)距為 lmm-5mm，雙錐形通孔的中心距與品字形錐形通孔的中心距一致，絕緣帶孔 玲反的厚度為0. 4腿~ 2mm。
比較好的是本實(shí)用新型的控制電子漂移間距支撐的高度在1 ~ 3mm, 上述控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐的高度為1 ~ 3mm。
比較好的是本實(shí)用新型的襯底J4l由玻璃、陶瓷構(gòu)成。 比較好的是本實(shí)用新型的襯底基板由金屬板構(gòu)成。 比較好的是本實(shí)用新型的前板電極由銀、銅或鋁材料通過蒸鍍光刻 工藝構(gòu)成。
利用測(cè)量Mg0的外逸電子的發(fā)射電流裝置的測(cè)量方法，在真空腔體內(nèi)充 入一定氣壓的工作氣體，在前基板引出電極與上金屬帶孔板引出電極之間施 加直流電場(chǎng)，其電壓低于工作氣體的著火電壓，使得MgO膜層產(chǎn)生外逸電子 發(fā)射，產(chǎn)生的外逸電子在電子漂移區(qū)的電場(chǎng)作用下越過漂移區(qū)，進(jìn)入由上金 屬帶孔板、下金屬帶孔板以及夾心絕緣帶孔板的雙面錐形通孔中，此時(shí)在上 金屬帶孔板引出電極與下金屬帶孔板引出電極之間施加直流電場(chǎng)，由于強(qiáng)電場(chǎng)的作用，電子發(fā)生雪崩效應(yīng)，急劇放大，在下金屬帶孔板引出電極與讀出 板引出電極之間施加直流電場(chǎng)，使雪崩后形成的放大電流通過雙面錐形孔通 道，ii^放大電流轉(zhuǎn)移區(qū)，并被放大電流讀出板的信號(hào)讀出機(jī)構(gòu)所接受，由 外圍電路處理。
本實(shí)用新型釆用上述^t術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的方法利用了湯生放 電的現(xiàn)象，利用特定形狀的電極產(chǎn)生強(qiáng)大電場(chǎng)導(dǎo)致電子雪崩現(xiàn)象，使MgO的 外逸電子微小的發(fā)射電流放大，以便精確的測(cè)量，同時(shí)可抑制MgO二次電子 發(fā)射電流的影響。
2、 本實(shí)用新型的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置結(jié)構(gòu)緊湊可靠， 部件加工簡(jiǎn)單可;f亍。


圖1為本實(shí)用新型測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型前基;f反的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型金屬帶孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型絕緣帶孔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型MgO外逸電子發(fā)射電流放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括一個(gè)真空腔體1,真空腔體1下底 板的上方設(shè)置放大電流讀出板8,放大電流讀出板8上分別設(shè)置信號(hào)讀出機(jī) 構(gòu)26和讀出板引出電極27,放大電流讀出板8兩側(cè)的上方分別設(shè)置控制電 子轉(zhuǎn)移間距支撐7，控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐7的上方設(shè)置下金屬帶孔板5， 下金屬帶孔板5上連接下金屬板引出電極19,下金屬帶孔板5的上方設(shè)置具 有雙錐形通孔絕緣帶孔板6,絕緣帶孔板6的上方設(shè)置上金屬帶孔板4,上 金屬帶孔板4上連接上金屬帶孔板引出電極18，上金屬帶孔板4的上方設(shè)置 控制電子漂移間距支撐3,控制電子漂移間距支撐3的上方^:置前基板2，前基板2的下表面涂覆Mg0膜層12,前基板2上連接前基板引出電極11。
如圖3所示，本實(shí)用新型的上金屬帶孔板4和下金屬帶孔板5上分別分 布著品字型的錐形通孔13，錐形孔大孔14直徑為200 ~ lOOO^im,錐形孔小 孔15直徑為100 ~ 60(^m，上金屬帶孔板4和下金屬帶孔板5的厚度16為 100~ 200|iim，品字形錐形孔的中心排列的節(jié)距17為lmm 5mm。
如圖4所示，本實(shí)用新型的絕緣帶孔板6上分布雙錐形通孔，雙錐形通 孔的大孔20位于絕緣板的上下表面，雙錐形通孔的大孔直徑21為100 ~ 600nm,與錐形通孔小孔直徑一致，雙錐形通孔的小孔22位于絕緣板內(nèi)部的 中間位置，雙錐形通孔的小孔直徑23為80~ 500|iim,雙錐形通孔的品字形 排列的中心節(jié)距24為lmm ~ 5腿，雙錐形通孔的中心距與品字形錐形通孔的 中心距一致，絕緣帶孔板6的厚度25為0. 4mm ~ 2mm,
本實(shí)用新型的控制電子漂移間距支撐3的高度在1 ~ 3mm,上述控制電子 轉(zhuǎn)移間距支撐7的高度為1 ~ 3腿。
本實(shí)用新型的襯底基板9由玻璃、陶瓷構(gòu)成。
本實(shí)用新型的村底基板9由金屬板構(gòu)成。
本實(shí)用新型的前板電極10由銀、銅或鋁材料通過蒸鍍光刻工藝構(gòu)成。 利用測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流裝置的測(cè)量方法，在真空腔體l內(nèi) 充入一定氣壓的工作氣體，在前14反引出電極11與上金屬帶孔板引出電極 18之間施加直流電場(chǎng)，其電壓低于工作氣體的著火電壓，使得MgO膜層12 產(chǎn)生外逸電子發(fā)射，產(chǎn)生的外逸電子在電子漂移區(qū)的電場(chǎng)作用下越過漂移 區(qū)，進(jìn)入由上金屬帶孔板4、下金屬帶孔板5以及夾心絕緣帶孔板6的雙面 錐形通孔中，此時(shí)在上金屬帶孔板引出電極18與下金屬帶孔板引出電極19 之間施加直流電場(chǎng)，由于強(qiáng)電場(chǎng)的作用，電子發(fā)生雪崩效應(yīng)，急劇放大，在 下金屬帶孔板引出電極19與讀出板引出電極27之間施加直流電場(chǎng)，使雪崩 后形成的放大電流通過雙面錐形孔通道，進(jìn)入放大電流轉(zhuǎn)移區(qū)，并被放大電 流讀出8的信號(hào)讀出機(jī)構(gòu)26所接受，由外圍電路處理。
本實(shí)用新型的上金屬帶孔板4與下金屬帶孔板5的邊緣設(shè)計(jì)半腐蝕槽， 將上金屬帶孔板引出電極18、下金屬帶孔板引出電極19折彎并引出到真空 腔體1的外部；絕緣帶孔板6上分布雙錐形通孔，雙錐形通孔的大孔20位于絕緣板的上下表面，雙錐形通孔的大孔直徑21與金屬板的錐形小孔的直 徑一致，雙錐形通孔的小孔22位于絕緣板的內(nèi)部的中間位置，雙錐形通孔 的小孔直徑23為80~ 500|iim,雙錐形通孔的品字形排列的中心節(jié)距24與上 金屬帶孔板4、下金屬帶孔板5的節(jié)距17完全一致。絕緣帶孔板6可由玻璃、 陶瓷或聚酰亞胺類材料制備，雙錐形通孔通過金屬板的錐形小孔的圖案為光 學(xué)掩膜，通過雙面光刻、化學(xué)腐蝕形成。
本實(shí)施例僅給出了部分具體的應(yīng)用例子，但對(duì)于從事平板顯示器的專利 人員而言，還可根據(jù)以上啟示設(shè)計(jì)出多種變形產(chǎn)品，這仍被認(rèn)為涵蓋于本實(shí) 用新型之中。
權(quán)利要求1、一種測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其特征在于包括一個(gè)真空腔體(1)，真空腔體(1)下底板的上方設(shè)置放大電流讀出板(8)，放大電流讀出板(8)上分別設(shè)置信號(hào)讀出機(jī)構(gòu)(26)和讀出板引出電極(27)，放大電流讀出板(8)兩側(cè)的上方分別設(shè)置控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐(7)，控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐(7)的上方設(shè)置下金屬帶孔板(5)，下金屬帶孔板(5)上連接下金屬板引出電極(19)，下金屬帶孔板(5)的上方設(shè)置具有雙錐形通孔的絕緣帶孔板(6)，絕緣帶孔板(6)的上方設(shè)置上金屬帶孔板(4)，上金屬帶孔板(4)上連接上金屬帶孔板引出電極(18)，上金屬帶孔板(4)的上方設(shè)置控制電子漂移間距支撐(3)，控制電子漂移間距支撐(3)的上方設(shè)置前基板(2)，前基板(2)的下表面涂覆MgO膜層(12)，前基板(2)上連接前基板引出電極(11)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其 特征在于上述上金屬帶孔板(4 )和下金屬帶孔板(5 )上分別分布著品字 型的錐形通孔(13),錐形通孔大孔(14)直徑為200 ~ 1000|um，錐形通孔 小孔(l5 )直徑為100 ~ 600)nm,上金屬帶孔板(4 )和下金屬帶孔板(5 ) 的厚度(16)為100 20(^m，品字形錐形通孔的中心排列的節(jié)距(17)為 lmm ~ 5mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其 特征在于上述絕緣帶孔板(6)上分布雙錐形通孔，雙錐形通孔的大孔(20) 位于絕緣板的上下表面，雙錐形通孔的大孔直徑(21)為100~ 600^im,與 錐形通孔小孔直徑一致，雙錐形通孔的小孔(22 )位于絕緣板內(nèi)部的中間位 置，雙錐形通孔的小孔直徑(23)為80~ 500)Lim，雙錐形通孔的品字形排列 的中心節(jié)距(24 )為lmm~ 5mm,雙錐形通孔的中心距與品字形錐形通孔的中 心距一致，絕緣帶孔板(6 )的厚度(25 )為0. 4mm~ 2mm。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其 特征在于上述控制電子漂移間距支撐(3)的高度在l~3mm，上述控制電子轉(zhuǎn)移間距支撐(7 )的高度為1 ~ 3mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其特征在于上述襯底基板(9)由玻璃、陶瓷構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其特征在于上述襯底基板(9 )由金屬板構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的測(cè)量MgO的外逸電子的發(fā)射電流的裝置，其特征在于上述前板電極(IO)由銀、銅或鋁材料通過蒸鍍光刻工藝構(gòu)成。
專利摘要一種測(cè)量MgO外逸電子發(fā)射電流的裝置，涉及一種利用金屬網(wǎng)板構(gòu)成的GEM裝置測(cè)量MgO外逸電子發(fā)射電流的技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型在真空腔體下底板的上方設(shè)置放大電流讀出板，放大電流讀出板上分別設(shè)置信號(hào)讀出機(jī)構(gòu)和讀出板引出電極，下金屬帶孔板上連接下金屬板引出電極，上金屬帶孔板上連接上金屬帶孔板引出電極，上下金屬帶孔板之間設(shè)置雙錐形通孔的絕緣帶孔板與金屬孔匹配貼合，成為電子放大區(qū)，控制電子漂移間距支撐的上方設(shè)置前基板，前基板的下表面涂覆MgO膜層。本實(shí)用新型提供一種以將微小的MgO外逸電子發(fā)射電流在電場(chǎng)作用下放大，同時(shí)抑制MgO的二次電子發(fā)射，使檢測(cè)到的電流能夠比較準(zhǔn)確地反映MgO的外逸電子發(fā)射電流。
文檔編號(hào)G01R19/00GK201266215SQ20082016076
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者彥 屠, 青 李, 楊蘭蘭, 湯勇明, 王保平, 石吟馨 申請(qǐng)人:東南大學(xué)