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3극형 전계방출소자에 있어서, 절연성의 기판; 상기 기판 상에 형성된 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극의 일부 상에 비도핑되고 결함 밀도가 상대적으로 낮은 실리콘으로 만들어진 원기둥형의 저항체와, 상기 저항체 상에 결함 밀도가 상대적으로 높은 실리콘으로 만들어진 원추형의 팁을 갖는 캐소드; 및 상기 캐소드에 전기장을 인가하기 위한 게이트절연막 및 게이트 를 포함하여 이루어진 3극형 전계방출소자
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제1항에 있어서, 상기 절연성 기판이 산화막, 질화막, 석영, 및 유리중 어느 하나임을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자
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제1항에 있어서, 상기 원기둥형의 저항체는 1018/cm3 이하의 결함 밀도를 갖는 실리콘으로 이루어지고, 상기 원추형의 실리콘 팁은 1018/cm3 이상의 결함 밀도를 갖는 실리콘으로 이루어짐을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자
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제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 상기 원기둥형의 저항체 및 원추형의 팁이 비정질 실리콘 또는 미세결정 실리콘 또는 다결정 실리콘임을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자
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제1항 내지 제3항중 어느한 항에 있어서, 상기 캐소드 전극은 금속 또는 도핑된 실리콘임을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자
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3극형 전자방출소자를 제조하는 방법에 있어서, 절연성 기판 상에 캐소드 전극용 박막과 도핑되지 않고 결함 밀도가 상대적으로 낮은 제1실리콘막을 차례로 형성하는 제1단계; 상기 제1실리콘막 상에 결함 밀도가 상대적으로 높은 제2실리콘막을 형성하는 제2단계; 상기 제2실리콘막 상에 원판 모양의 마스크를 형성하는 제3단계; 상기 제2 및 제1실리콘을 등방성 식각 및 비등방성 식각하여, 상기 제1실리콘막을 기둥 모양으로 형성하고, 상기 제2실리콘막을 잘린 원추형으로 형성하는 제4단계; 상기 기둥 모양의 제1실리콘막 및 잘린 원추형의 제2실리콘막을 등방성 식각하여 상기제 2실리콘막을 끝이 뾰족한 원추형 팁으로 형성하는 제5단계; 및 상기 기둥 모양의 제1실리콘막과 상기 원추형 팁 모양의 제2실리콘막 주위에 게이트절연막과 게이트전극을 형성하는 제6단계 를 포함하여 이루어진 3극형 전자방출소자 제조방법
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제6항에 있어서, 상기 제6단계는, 기판 전면에 절연막과 게이트용 전도막을 차례로 형성하는 단계; 상기 전도막을 에치백하고 이에 의해 노출된 상기 절연막을 식각하여 상기 기둥 모양의 제1실리콘막과 상기 원추형 팁 모양의 제2실리콘막을 노출시키는 단계; 및 상기 전도막을 패터닝하여 게이트전극을 형성하는 단계 를 포함하여 이루어진 3극형 전자방출소자 제조방법
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제7항에 있어서, 상기 에치백은, 상기 전도막 상에 포토레지스터나 SOG를 도포한 후 수행하는 것을 특징으로하는 3극형 전자방출소자 제조방법
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제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 기판은 산화막, 질화막, 석영, 및 유리중 어느 하나임을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자 제조방법
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제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제1실리콘막은 화학기상증착법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자 제조방법
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제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 제2실리콘막은 물리기상증착법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 3극형 전계방출소자 제조방법
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