イオン照射による薄膜の変形現象を利用して作製した電界放出型電子源

摘要

イオン照射による薄膜の変形現象を利用した高アスペクト比構造の作製法を提案する．イオン照射のエネルギーおよびドーズ量を変えたときの薄膜のSEM観察の結果，低エネルギーのイオン照射を行った場合薄膜は上に曲がり，高エネルギーのイオン照射を行った場合薄膜は下に曲がることがわかった．スパッタ堆積で作製した片持ち梁構造のWSi{sub}2膜の中央付近にイオン照射を行うと，ドーズ量があるしきい値を超えたところで，膜がほぼ垂直に立ち上がる現象を見出した．この現象を利用して，エッチバックプロセスでゲート付き電界電子放出型電子源を作製した．作製した素子の電界電子放出を確認し，単一チップの電子源から，引き出し電圧133.5Vのときに約10μAの電子放出を得た．一方，複数チップの電子源の測定結果からチップごとの放出電流バラツキが大きく，改善する必要性も明らかとなった．