[发明专利]一种准集成栅控碳纳米管/纳米线场发射阴极的制作方法

权利要求书

1.一种准集成栅控碳纳米管/纳米线场发射阴极的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

在阴极基底拟发射区上，依次沉积缓冲层和催化剂层；

在栅极金属片上制作透孔阵列，得到有栅极透孔的栅极；

将栅极与阴极基底拟发射区表面平行对置，位于阴极基底拟发射区外的绝缘体将栅极与阴极基底隔离，得到组装结构；

在阴极基底拟发射区的催化剂层上再涂覆负性光刻胶；

以栅极为掩膜，对阴极基底上与栅极透孔对应位置的负性光刻胶进行曝光；

显影，去除阴极基底上未曝光的负性光刻胶；

腐蚀去除未曝光的负性光刻胶下的催化剂层和缓冲层；

去除曝光的负性光刻胶；

在直流等离子体中，透过栅极透孔，在催化剂层上自对准生长场发射体。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述缓冲层选自Cr层、Ti层或TiN层中的一种或几种；所述催化剂层选自Ni层、Fe层、Co层或Pd层。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制作通孔阵列的方法为光刻刻蚀工艺或激光打孔工艺。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述栅极金属片选自高熔点的纯金属片；优选地，栅极金属片选自W片或Mo片。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述组装结构组装的方法为封接或焊接。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，阴极基底与栅极的距离为50μm-1000μm。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述负性光刻胶选自传统微电子技术中使用的普通负性光刻胶或MEMS技术中使用的光刻厚胶；所述MEMS技术中使用的光刻厚胶包括KMPR光刻胶或SU8负性光刻胶。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，得到组装结构的步骤与在阴极基底拟发射区的催化剂层上再涂覆负性光刻胶的步骤可以根据具体工艺互换顺序。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述场发射体选自碳纳米管或具有场发生性能的纳米线。