Fabrication of metallic double-gate field emitter arrays and their electron beam collimation characteristics

摘要

报道了具有大准直栅孔的双栅金属场发射器阵列的制造及其场发射束特性。详细描述了器件制造步骤，包括用于阵列制造的模制技术，通过自对准抗蚀剂回蚀法制造电子引出栅以及使用聚焦离子束辅助法制造准直栅电极。提出的双栅极结构的2××2尖端阵列的实验结果表明，光束亮度提高了一个数量级，电流损耗最小。用20××20的尖端阵列器件也实现了类似的高光束亮度增强，显示了所提出结构的可扩展性。用20××20尖端阵列观察到改善的电流-电压特性归因于栅极孔径形状的差异。讨论了进一步改善双栅场发射器阵列的射束特性和减小电子横向传播速度的可能性。