[发明专利]一种多晶六硼化物环形场发射阴极及其制备方法

权利要求书

1.一种多晶六硼化物环形场发射阴极，其特征在于，所述场发射阴极呈同心圆环状阵列分布，其横截面为间隔分布的尖锥状突起，其材料为稀土金属或碱土金属与硼形成的具有CaB₆型晶体结构的多晶六硼化物。

2.如权利要求1所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极，其特征在于，所述稀土金属或碱土金属包括元素周期表中从57到71号的稀土金属元素、金属Y、碱土金属Ba、Sr和Ca中任何一种或两种的组合。

3.一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.对多晶六硼化物基片进行研磨抛光后，依次用不同的试剂对其进行清洗；

B.在基片上沉积掩膜并使得掩膜形成所需要的图案；

C.刻蚀基片并使之形成发射体环形体结构；

D.去除剩余掩膜。

4.如权利要求3所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤A具体为对多晶六硼化物基片抛磨后，依次用洗涤剂、去离子水、无水乙醇、丙酮、无水乙醇、去离子水清洗干净，每种试剂超声清洗时间为15min。

5.如权利要求3所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤B中掩膜为非晶硅薄膜或氮化硅薄膜。

6.如权利要求3所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤B中使得掩膜形成所需要的图案具体为：

B1.在上述多晶六硼化物基片上均匀的涂覆一层正性光刻胶，匀胶转速3000rpm，匀胶时间30s；

B2.在100℃下将基片烘烤1min后将制作好图案的掩膜板覆盖在涂覆光刻胶的多晶六硼化物基片上，用紫外光充分照射基片，曝光时间为20s，并再在100℃下将基片烘烤1min；

B3.将曝光后的基片用显影液进行显影8—10s，而后在120℃下将基片烘烤10min完成坚膜；

B4.利用离子刻蚀机刻蚀5min，反应气体为SF₆，流量为30sccm；

B5.在乙醇中超声清洗3min，去除表层光刻胶。

7.如权利要求3所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤C具体为采用H₃PO₄:C₂H₅OH:H₂O体积比为1:10:10的比例配制好电解液，将去胶后的上述基片置于电解液中对多晶六硼化物进行电化学刻蚀，电流范围为0.02A～0.03A，刻蚀时间为40min。

8.如权利要求3所述的一种多晶六硼化物环形场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤D具体为放置在浓度为10％的NaOH溶液煮沸10min，去除剩余掩膜。