• Title/Summary/Keyword: 전계방출소자

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기능성 Diamond 소자

  • 이상헌
    • 전기의세계
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    • v.53 no.8
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    • pp.20-23
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    • 2004
  • 현재 사용되고 있는 전자디바이스 소자의 기능은 급속도로 변화하고 있는 정보화 사회로의 진입이라는 시대적 요구와 함께 필요한 기능과 수요를 확보하기 위하여 지속적으로 발전하고 있다. 현재까지 연구개발 결과로 몰리브덴과 실리콘으로부터 전계에 의한 전자 방출을 응용한 Flat pannel display (FPD)의 실현 가능성은 확보하였으나, 전극의 첨예화를 기하는 기술이 아직 까지 개발 도상 단계에 있으며, 소자의 경량화와 저전압 구동의 실현을 위하여 해결하여야 할 많은 과제를 안고 있다. (중략)

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Fabrication of Mo-tip Field Emitter Array and Diamond-like Carbon Coating Effects (몰리브덴 팁 전계 방출 소자의 제조 및 다이아몬드 상 카본의 코팅효과)

  • Ju, Byeong-Kwon;Jung, Jae-Hoon;Kim, Hoon;Lee, San-Jo;Lee, Yun-Hi;Tchah, Kyun-Hyon;Oh, Myung-Hwan
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.11 no.7
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    • pp.508-516
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    • 1998
  • Mo-tip field emitter arrays(FEAs) were fabricated by conventional Spindt process and their life time characteristics and failure mode were evaluated. The fabricated Mo-tip FEA could generate at least $0.35\{mu} A/tip$ emission current for about 320 persistently under a constant gate bias of 140 V and was finally destroyed through self-healing mode. Thin diamond-like carbon films were coated on the M-tip by plasma-enhanced CVD and the dependence of emission properties upon the DLC thickness was investigated. By DLC coating, the turn-on voltage and emission current were appeared to be improved whereas the current fluctuation was increased in the DLC thickness range of $0~1,000\{AA}$.

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Fabrication of New Co-Silicided Si Field Emitter Array with Long Term Stability (Co-실리사이드를 이용한 새로운 고내구성 실리콘 전계방출소자의 제작)

  • Chang, Gee-Keun;Kim, Min-Young;Jeong, Jin-Cheol
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.4
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    • pp.301-304
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    • 2000
  • A new triode type Co-silicided Si FEA(field emitter array) was realized by Co-silicidation of Co coated Si FEA and its field emission properties were investigated. The field emission properties of the fabricated device through the unit pixel with $45{\times}45$ tip array in the area of $250{\mu\textrm{m}}{\times}250{\mu\textrm{m}}$ under high vacuum condition of $10^{-8}Torr$ were as follows : the turn-on voltage was about 35V and the anode current was about $1.2\mu\textrm{A}(0.6㎁/tip)$ at the bias of $V_A=500V\;and\; V_G=55V$. The fabricated device showed the stable electrical characteristics without degradation of field emission current for the long term operation except for the initial transient state. The low turn-on voltage and the high current stability of the Co-silicided Si FEA were due to the thermal and chemical stability and the low work function of silicide layer formed at the surface of Si tip.

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Field Emission Properties of Carbon Nanotubes on Metal Binder/Glass Substrate

  • Jo, Ju-Mi;Lee, Seung-Yeop;Kim, Yu-Seok;Park, Jong-Yun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.386-386
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    • 2011
  • 탄소나노튜브는 큰 길이 대 직경 비와 뛰어난 전기적 특성으로 인해 차세대 전계 방출 소자로 주목 받고 있다. 실질적인 전계방출 디스플레이로의 응용을 위한 대면적 제작과 유리 기판 사용을 위해 이용되었던 페이스트(paste)법은 높은 전기장 하에서 장시간 전계방출시 탄소나노튜브 전계방출원과 페이스트(paste)간의 낮은 접착력 때문에 발생하는 탄소나노튜브의 탈루현상(omission)과 유기물질(organic paste)에서 발생하는 탈기체(out-gassing) 문제점이 있었다. 최근 이런 문제점을 개선하기 위해 유기물질(organic paste)를 대체하여 금속바인더(metal binder) 물질을 사용한 결과들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 유리기판 위에 제작된 탄소나노튜브 전계방출원의 수명 향상을 위하여 금속바인더와 후속 열처리법의 변화에 따른 전계방출 안정성을 분석하였다. 금속바인더는 접합층/ 접착층(soldering layer/ adhesive layer)으로 구성되어 있으며, 일반적인 소다석회유리(soda-lime glass)에 스퍼터(DC magnetron sputtering system)를 이용하여 증착하였다. 접착층은 유리기판과 접합층의 접착력 향상을 위해 사용되며, 접합층은 기판과 탄소나노튜브 전계방출원을 접합하는 역할과 전계방출 측정시 전극이 되기 때문에 우수한 전기 전도성과 내산화성을 필요로 한다. 본 실험에서는 일반적으로 유리기판과 접착력이 좋다고 알려진 Cr, Ti, Ni, Mo을 접착층으로 사용하였으며, 접합성과 전기전도성, 내산화성이 뛰어난 귀금속 계열의 금속을 접합층으로 사용하였다. 탄소나노튜브를 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane, DCE)에 분산시킨 용액을 스프레이방법을 이용하여 증착시켰으며, 후속 열처리 방법을 통하여 접합층과 결합시켰다. 금속바인더와 후속 열처리법의 변화에 따른 접착력과 표면형상(morphology)의 변화를 주사전자현미경(scanning electron microscopy)를 이용하여 분석하였으며, 다이오드 타입에 디씨 바이어스(DC bias)를 사용하여 전계방출특성을 측정하였다[1,2].

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The use of Interfacial Graphene to Carbon nanotube Point emitter for Field Emission Electric Propulsion (그래핀을 이용한 탄소나노튜브 전계방출소자 계면 개질 및 전자 추진계 응용)

  • Lee, Jeong Seok;Kang, Tae June;Kim, Dae Weon;Kim, Yong Hyup
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.11
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    • pp.1004-1009
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    • 2012
  • Carbon nanotube are nanostructure with extraordinary field emission properties like high current density, low driving voltage and long time stability, because of their high electrical conductivity, high aspect ratio for geometrical field enhancement and superior thermal stability. But, there is some problem to mate metal and carbon nanotube, we have resolved this problem by using interfacial graphene. This approach takes advantage of superior electric and thermal conductivity between metal and carbon nanotube and shows superior performance compared to the existing field emitters. This result shows that such a carbon nanotube emitter in a stage where it can be used for Field Emission Electric Propulsion (FEEP).

Fabrication of New Silicided Si Field Emitter Array with Long Term Stability (실리사이드를 이용한 새로운 고내구성 실리콘 전계방출소자의 제작)

  • Chang, Gee-Keun;Yoon, Jin-Mo;Jeong, Jin-Cheol;Kim, Min-Young
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.124-127
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    • 2000
  • A new triode type Ti-silicided Si FEA(field emitter array) was realized by Ti-silicidation of Ti coated Si FEA and its field emission properties were investigated. In the fabricated device, the field emission properties through the unit pixel with $200{\mu\textrm{m}}{\times}200{$\mu\textrm{m}}$ tip array in the area of $1000{\mu\textrm{m}}{\times}1000{$\mu\textrm{m}}$ were as follows : the turn-on voltage was about 70V under high vacuum condition of $10^8Torr$, and the field emission current and steady state current degradation were about 2nA/tip and 0.3%/min under the bias of $V_A=500V\;and\;V_G=150V$. The low turn-on voltage and the high current stability during long term operation of the Ti silicided Si FEA were due to the thermal and chemical stability and the low work function of silicide layer formed at the surface of Si tip.

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Fabrication of silicon field emitter array using chemical-mechanical-polishing process (기계-화학적 연마 공정을 이용한 실리콘 전계방출 어레이의 제작)

  • 이진호;송윤호;강승열;이상윤;조경의
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.7 no.2
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    • pp.88-93
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    • 1998
  • The fabrication process and emission characteristics of gated silicon field emitter arrays(FEAs) using chemical-mechanical-polishing (CMP) method are described. Novel fabrication techniques consisting of two-step dry etching with oxidation of silicon and CMP processes were developed for the formation of sharp tips and clear-cut edged gate electrodes, respectively. The gate height and aperture could be easily controlled by varying the polishing time and pressure in the CMP process. We obtained silicon FEAs having self-aligned and clear-cut edged gate electrode opening by eliminating the dishing problem during the CMP process with an oxide mask layer. The tip height of the finally fabricated FEAs was about 1.1 $\mu$m and the end radius of the tips was smaller than 100 $\AA$. The emission current meaured from the fabricated 2809 tips array was about 31 $\mu$A at a gate voltage of 80 V.

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Electrical and opto-electronic properties of aligned ZnO nanowire devices

  • Bae, Min-Yeong;Min, Gyeong-Hun;Ha, Jeong-Suk
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.206-206
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    • 2010
  • 1차원 나노 소재 중 ZnO 나노선은 우수한 전기적, 광학적 특성으로 최근 센서, 디스플레이등 다양한 정보전자 소자에 활용 가능성이 높아지고 있다. 현재 보고된 ZnO 나노선 소자는 주로 단일선이나 랜덤 네트워크 형태로 제작되어 소자의 공정성, 재현성 및 균일성 확보가 매우 중요한 이슈가 된다. 본 연구에서는 화학기상증착법으로 성장한 ZnO 나노선을 슬라이딩 트랜스퍼 공정을 통하여 원하는 기판에 정렬된 형태로 전이하여 전계방출소자 (field effect transistor) 어레이를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 또한, p-형으로 도핑된 Si 기판을 패터닝하여 정렬된 ZnO 나노선과 pn-정션 소자를 제작하여 정류특성과 electroluminescence 특성을 분석, 설명하였다.

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