[发明专利]一种步进电机辅助电化学腐蚀制备场发射单尖的方法

摘要

本发明公开了一种步进电机辅助电化学腐蚀制备场发射单尖的方法，属于阴极场发射技术领域。本发明采用步进电机辅助电化学浸润腐蚀制备单晶稀土六硼化物场发射单尖，通过调节步进电机的上下移动速率和位移，腐蚀电压和时间，使得单晶稀土六硼化物样品腐蚀和非腐蚀部位的腐蚀极化过电位产生明显差别，从而有效克服了电化学腐蚀制备单尖过程中样品与腐蚀液的手动浸润过程及腐蚀存在的杂散腐蚀现象，减小了单尖制备受人为影响的因素，提高了单尖形貌的均匀性和规则度以及制备的效率，进而改善和提高单尖阴极场发射性能，使得单晶稀土六硼化物场发射单尖作为电子源在扫描电镜、电子束光刻系统等真空电子设备领域具有广阔的运用前景。

主权项

1.一种步进电机辅助电化学腐蚀制备场发射单尖的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备六硼化物REB6单晶料棒；其中RE＝La、Ce、Gd、Pr、Nd或Sm；2)将步骤1)中制备的六硼化物REB6单晶料棒表面机械抛光至无划痕状态，用丙酮溶液超声以及用酒精冲洗获得洁净的表面；采用步进电机辅助电化学腐蚀设备制备单尖，工艺条件为：腐蚀液为盐酸：酒精：去离子水体积比＝1:20:20，其中，盐酸的体积百分比浓度为5％，酒精的体积百分比浓度为95％，腐蚀电压8V，腐蚀时间4h，样品上下提拉速度160次/min；3)将步骤2)中腐蚀完的样品继续腐蚀，腐蚀电压4V，腐蚀时间5h，样品上下提拉速度160次/min；4)将步骤3)中腐蚀完的样品继续腐蚀，腐蚀电压1～3.5V，腐蚀时间2～6h，样品上下提拉速度60～150次/min，得到单晶稀土六硼化物不同曲率半径单尖。