Polowa wyrzutnia elektronów dla miniaturowych urządzeń typu MEMS

• Autorzy: Grzebyk T. , Szyszka P. , Górecka-Drzazga A.

Warianty tytułu

EN

Field-emission electron source for miniature MEMS-type devices

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję i technologię miniaturowego polowego źródła elektronów kompatybilnego z mikrosystemami MEMS (Micro-Electro-Mechanical System). Źródło składa się z katody polowej z warstwą nanorurek węglowych, elektrody ekstrakcyjnej w postaci siatki oraz krzemowej anody, przedzielonych szklanymi dystansownikami. Zaprezentowano charakterystyki prądowo-napięciowe wykonanych wyrzutni oraz określono wpływ geometrii elektrody ekstrakcyjnej na ich pracę. Uzyskano wysoki prąd emisji polowej 200 μA (U < 1000 V) oraz współczynnik transmisji elektronów przez siatkę sięgający 70%.

EN

In the article construction and technology of a miniature field-emission electron source compatible with MEMS-type microsystems are described. The electron source is formed as a silicon-glass sandwich and consists of carbon nanotube cathode, mesh extraction electrode and silicon anode, all separated by glass spacers. Influence of extraction electrode geometry on the emission characteristics of the device is presented. Emission current reaches 200 μA (U < 1000 V) and transmission ratio of electrons passing through the gate electrode can be as high as 70%.

Słowa kluczowe

PL

polowa wyrzutnia elektronów; elektroda ekstrakcyjna; MEMS; obudowa próżniowa

EN

field-emission electron source; extraction electrode; MEMS; vacuum packing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 2
• Strony: 219--221
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Grzebyk T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Szyszka P.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Górecka-Drzazga A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, ul. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] W. Zhu, Vacuum microelectronics, A Wiley, 2001.
• [2] Y. Honda, et al., Triple-gated Spindt-type FEA for image sensor with HARP target, Tech. Digest of 24th IVNC 2011, Wuppertal, pp. 14-15.
• [3] D. R. Whaley, R. Duggal, C. M. Armstrong, Low-voltage field emitter array operation in cold cathode TWT, Tech. Digest of 20th IVNC 2007,Chicago, pp. 10-11.
• [4] T. Sakai et al., Electron injection and transport control of diamond for vacuum microelectronic power switch device, Tech. Digest of 13th IVMC 2000, Guangzhou, pp. 5-6.
• [5] J.X. Huang et al., Bayard-Alpert ionization gauge using carbonnanotube cold cathode, J. Vac. Sci. Technol. B 25 (2) 2007 651-654.
• [6] S. Jung et al., Field-emission X-ray sources with an anisotropic focusing lens for isotropic X-ray focal spots, Tech. Digest of 25th IVNC 2012, Jeju, pp. 66-67.
• [7] P.J. Resnik, E. Langlois, An integrated MEMS vacuum diode, Tech. Digest of 24th IVNC 2011, Wuppertal, pp. 206-207.
• [8] Ch-M. Park, M.S. Lim, M-K. Han, A novel in situ vacuum encapsulated lateral field emitter triode, IEEE Electron Device Letters 18, 11 (1997) 538-540.
• [9] H.S. Kim et al., The assembly of a fully functional microcolumn and its STEM-Mode operation, Journal of the Korean Physical Society 43, 5 (2003) 831-835.
• [10] F. Floreania, H.W. Koops, W. Elser, Concept of a miniaturized free-electron laser with field emission source, Nuclear Instr. and Methods in Physics Research A 483 (2002) 488–492.
• [11] Ch.M. Tassetti et al., A MEMS electron impact ion source integrated in a microtime-of-flightmass spectrometer, Sensors & Actuators B 189 (2013) 173-176.
• [12] T. Grzebyk, A. Górecka-Drzazga, Koncepcja integracji mikrosystemu typu MEMS z miniaturową pompą próżniową, Materiały Konf. ELTE2013, Ryn, s. 289-290.