[发明专利]一种场发射阴极超薄难熔金属栅网及其制备方法

权利要求书

1.一种场发射阴极超薄难熔金属栅网，其特征在于，其包括：

栅网基片，在所述栅网基片中心区域包含栅极透孔阵列；

栅网支撑环，位于所述栅网基片上，二者焊接一体；

其中，所述栅网基片的材质为难熔金属。

2.根据权利要求1所述的场发射阴极超薄难熔金属栅网，其特征在于，所述栅网基片的材质选自钨、钼、钽中的一种；

优选地，所述栅网基片的厚度为40微米至5微米。

3.根据权利要求1所述的场发射阴极超薄难熔金属栅网，其特征在于，所述的栅网支撑环位于栅网基片边缘，避开栅极透孔阵列；

优选地，所述栅网支撑环的内环具有30-70度倾角；

优选地，所述栅网支撑环的材质选自难熔金属、不锈钢中的一种或几种；

更优选地，所述栅网支撑环的材质为钨或钼。

4.根据权利要求1所述的场发射阴极超薄难熔金属栅网，其特征在于，所述栅极透孔阵列的透光率为70％-90％；

优选地，所述栅极透孔阵列中，栅极透孔的形状为密排方形、圆形、三角形、正六边形或轮辐栅形。

5.如权利要求1-4任一项所述的场发射阴极超薄难熔金属栅网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供包含硅器件层的复合基底；

在硅器件层上涂覆光刻胶；

对光刻胶进行曝光、显影，形成位于硅器件层中心区域的、图形与所需栅极透孔阵列图形一一对应的光刻胶模具；

刻蚀暴露出来的硅器件层，再去除所述光刻胶模具，得硅模具；

在所述硅模具表面沉积难熔金属；

减薄上述硅模具与难熔金属形成的混合层，至难熔金属的厚度达到所需栅网基片的厚度；

将栅网支撑环焊接在所述难熔金属上；

去除剩余的硅模具及复合基底残留，得所述场发射阴极超薄难熔金属栅网。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述复合基底为SOI片，结构为硅支撑层/绝缘层/硅器件层，或所述复合基底为非硅支撑层/硅器件层结构；

优选地，所述硅支撑层或非硅支撑层的厚度为400微米-1000微米；

优选地，所述绝缘层的厚度为1微米-2微米；

优选地，所述硅器件层的厚度大于所需栅网基片的厚度，且所述硅模具的厚度大于所述栅网基片的厚度；

更优选地，所述硅器件层的厚度为45微米至5微米。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述光刻胶为MEMS技术中使用的光刻厚胶，优选为AZ4620光刻胶或KMPR光刻胶。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀的方法为电感耦合等离子体刻蚀技术。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述沉积的方法为化学气相沉积法。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焊接的方式为真空扩散焊。