АВТОЭМИССИОННЫЙ УЗЕЛ Российский патент 1997 года по МПК H01J1/02 H01J1/30 H01J1/88 H01J19/24 H01J19/42 

Изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к автоэмиссионным источникам электронов в матричных структурах из планарно-торцевых автоэмиссионных ячеек.

Известна конструкция матрицы микрокатодов с автоэлектронной эмиссией, имеющая подложку с выполненным на ней множеством конических участков с острыми вершинами, расположенными в отверстиях электрода затвора. Вершины концов сгруппированы в блоки из нескольких конусов с участками электрода затвора и разделены друг от друга, а каждый из них с помощью электродного вывода соединен с источником питания [1]
Известно устройство, реализуемое способом изготовления плоских дисплеев, содержащее матрицу автоэмиссионных катодов, управляющие электроды, люминофорную пленку, при этом на матрице расположен ряд из основных, перпендикулярных линиям горизонтальной развертки, электродов [2]
Известные устройства не обладают достаточной надежностью, в частности виброустойчивостью и ударопрочностью, трудоемки в изготовлении и конструктивно сложны.

Наиболее близкой к заявляемому решению является система матричного адресования для плоского дисплея с холодными катодами, включающая матрицу холодных катодов с возможностью избирательного адресования и состоящую из диэлектрической пластины для закрепления первого нижнего плоского ряда разделенных промежутками параллельных электрических выводов, соединенных электрически с катодами и поддерживающих эти катоды, и второго верхнего плоского ряда разделенных промежутками параллельных электропроводных выводов, расположенных над выводами первого ряда и на некотором расстоянии от них. Выводы второго ряда ориентированы перпендикулярно к выводам первого ряда. Система содержит по меньшей мере пару формируемых по отдельности смежных верхнего и нижнего слоев диэлектрического материала, расположенных между нижним и верхним рядами выводов для электрической изоляции одного ряда выводов от другого, при этом диэлектрические слои совместно с верхними выводами образуют матрицу отверстий, в каждой из которых расположен свой холодный катод [3]
Это устройство недостаточно надежно в эксплуатации из-за невысокой ударопрочности и виброустойчивости, трудоемко в изготовлении, конструктивно сложно.

Цель изобретения повышение надежности работы автоэмиссионного узла, снижение конструктивной сложности.

Поставленная цель достигается тем, что в автоэмиссионном узле, включающем диэлектрический слой, на лицевой и обратной сторонах которого расположены скрещивающиеся полосковые электроды, согласно изобретению на лицевой стороне расположены локальные электроды, не контактирующие с полосковыми электродами в этой же плоскости и одновременно находящиеся в контакте с полосковыми электродами обратной стороны диэлектрического слоя через перфорации в последнем.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый автоэмиссионный узел отличается тем, что на одной из сторон диэлектрического слоя дополнительно расположены локальные электроды, не контактирующие с полосковыми электродами, что локальные электроды контактируют с полосковыми электродами обратной стороны диэлектрического слоя через перфорации в нем. Таким образом, автоэмиссионный узел соответствует критерию "новизна".

Сравнение изобретения с другими известными решениями не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа.

На фиг. 1 изображен разрез автоэмиссионного узла; на фиг.2 - автоэмиссионный узел в плане со стороны локальных электродов.

Автоэмиссионный узел состоит из диэлектрического слоя 1, полосковых электродов 2 лицевой стороны, локальных электродов 3 и полосковых электродов 4 обратной стороны, электрически контактирующих через перфорации 5.

Автоэмиссионный узел может быть изготовлен по тонкопленочной технологии в едином технологическом цикле с формированием электродов фотолитографическим методом с минимальным количеством (не более трех) операций совмещения слоев.

Автоэмиссионный узел работает следующим образом.

При приложении рабочего напряжения между полосковыми электродами 2 лицевой стороны и полосковыми электродами 4 обратной стороны диэлектрического слоя на локальные электроды 3 подается рабочее напряжение, соответствующее по знаку полосковому электроду обратной стороны. Разность потенциалов между полосковым электродом 2 лицевой стороны и локальным электродом 3 вызывает автоэмиссионный поток электронов. При этом отрицательно заряженный электрод является планарно-торцевым автокатодом, а положительно заряженный выполняет роль коллектора электронов.

Автоэмиссионный узел конструктивно прост и технологичен в изготовлении, так как имеет минимальное количество функциональных слоев, простую конфигурацию электродов при невысоких требованиях к точности их изготовления и широкий диапазон применяемых материалов. Повышенная виброустойчивость и ударопрочность обеспечиваются монолитным исполнением и преимуществами, вытекающими из плоского рельефа планарной конструкции, что повышает ее надежность.

Использование: изобретение относится к области микроэлектроники, в частности к автоэмиссионным источникам электронов. Сущность изобретения: автоэмиссионный узел содержит диэлектрический слой, на лицевой и оборотной сторонах которого расположены скрещивающиеся полосковые электроды. На лицевой стороне диэлектрического слоя дополнительно расположены локальные электроды, не контактирующие с полосковыми в этой же плоскости и одновременно находящиеся в контакте с полосковыми электродами обратной стороны диэлектрического слоя через перфорации в последнем. Достигаемый технический результат: повышение надежности ударной прочности и виброустойчивости; снижение конструктивной сложности. 2 ил.

Автоэмиссионный узел, включающий диэлектрический слой, на лицевой и обратной сторонах которого расположены скрещивающиеся полосковые электроды, отличающийся тем, что на лицевой стороне дополнительно расположены локальные электроды, не контактирующие с полосковыми электродами в этой же плоскости и одновременно находящиеся в контакте с полосковыми электродами обратной стороны диэлектрического слоя через перфорации в последнем.