[发明专利]场致发射型电子源

权利要求书

1.一种场致发射型电子源，其特征在于，备有：导电性基板；在导电性基板一表面侧形成的强电场漂移层；在该强电场漂移层上形成导电性薄膜构成的表面电极，表面电极相对于导电性基板作为正极，通过施加电压从导电性基板注入的电子在强电场漂移层漂移，经表面电极进行发射，所述强电场漂移层至少包含：基本上垂直于导电性基板主表面排列的柱状半导体结晶单元；介于半导体结晶单元间纳米级的半导体微结晶单元；形成在半导体微结晶单元表面、膜厚比该半导体微结晶单元的结晶粒径小的绝缘膜。

2.如权利要求1所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述强电场漂移层由电子漂移的漂移单元和导热性比所述漂移单元好的散热单元构成，且所述漂移单元和散热单元混在一起均匀分布。

3.如权利要求2所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述强电场漂移层由电子漂移的漂移单元和散热单元构成，且所述漂移单元在导电性基板的主表面上与其厚度方向垂直的剖面形成网孔状，所述散热单元由填满所述网孔状漂移单元中的导热性比所述漂移单元好的半导体结晶单元构成。

4.如权利要求2所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述漂移单元可以是在导电性基板厚度方向中由多孔度不同的层交互层叠而成的层或是在导电性基板厚度方向中多孔度连续变化的层。

5.如权利要求2所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述漂移单元的网孔形状是微小多边形或是微小圆形。

6.如权利要求2所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述散热单元及漂移单元可由硅或碳化硅的单晶、多晶、或非晶构成。

7.如权利要求2所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述散热单元表面用绝缘膜加以电绝缘。

8.如权利要求1或7所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述绝缘膜可以是氧化膜或氮化膜。

9.如权利要求1所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述导电性基板由在所述表面形成导电性薄膜的基板构成。

10.一种场致发射型电子源的制造方法，用于制造权利要求1所述的场致发射型电子源，其特征在于，所述方法包含：沿厚度方向对导电性基板一主表面侧半导体单元的一部分进行阳极氧化时用具有规定网孔状空隙的掩模进行多孔化处理的工序；然后，对经多孔化处理成网孔状的半导体单元及填满所述网孔内的半导体单元进行氧化形成所述漂移单元及散热单元的工序；和再在所述漂移单元和散热单元构成的强电场漂移单元上形成金属薄膜构成的表面电极的工序。

11.如权利要求10所述的场致发射型电子源的制造方法，其特征在于，将半导体单元上垂直于厚度方向的剖面为微小多边形或微小圆形的掩模与形成散热单元的预定区域对齐加以设定后进行阳极氧化。

12.如权利要求10所述的场致发射型电子源的制造方法，其特征在于，在进行所述阳极氧化时，对导电性基板施加磁场使得导电性基板中垂直于所述一表面方向的半导体单元的多孔化速度比其它方向的高得多。

13.如权利要求10所述的场致发射型电子源的制造方法，其特征在于，还进一步包含将柱状多晶半导体层形成在导电性基板的一主表面后通过阳极氧化进行多孔化的工序。