一种集成离子收集电极的场发射器件结构及其制备方法和应用

摘要

本发明公开一种集成离子收集电极的场发射器件结构及其应用方法，所述器件结构包含由下往上依次层叠的阴极、第一绝缘层、电子发射控制电极、第二绝缘层和离子收集电极；所述离子收集电极为具有若干个微孔的平铺电极，微孔孔径为1.5～3.5μm；所述阴极、第一绝缘层、电子发射控制电极及第二绝缘层在微孔中向上凸起形成由内至外、由下往上依次套设的围合结构；所述微孔中的电子发射控制电极高出离子收集电极所在平面，形成火山口状栅孔，所述栅孔顶端与离子收集电极所在平面具有大于300nm的高度差；所述微孔中的阴极位于电子发射控制电极栅孔中，且不高于栅孔顶端；器件结构工作时，电子发射控制电极施加正偏压，离子收集电极施加负偏压。