Устройство для травления автоэмиттеров Советский патент 1976 года по МПК H01J9/02 H01J1/304 

Изобретение относится к технологии изготовления автоэмиттеров. Такие эмиттеры, выполненные в виде иголки из тугоплавкого металла, радиус закругления вершины которой составляет доли микрона, используются в автоэлектронных и автоионных проекторах при исследовании различных физических процессов на поверхности твердых тел, а также используются в качестве катодов некоторых электровакуумных приборов.

Известны устройства для травления автоэмиттеров, содержащие первый электрод с отверстием для помещения в него электролита и заготовки астоэмиттера, служащей вторым электродом.

В процессе работы устройства происходит перетравливание заготовки в том месте, где она находится в травящей капле электролита, до тех пор, пока не происходит отделения нижней ее части, которая падает в электролитическую ванну. Верхняя часть заготовки представляет собой автоэмиттер. В момент отделения нижней части заготовки цепь тока размыкается и процесс травления прекращается.

Недостатком такого устройства является то, что длина конусной части, которая является важнейщим параметром игольчатого эмиттера, получается большой. Это является результатом того, что травление происходит во всей массе капли электролита, с наибольшим перетравливапием в центре капли, где и происходит разделение заготовки на две части. Чем тоньше капля, тем короче конусная часть и, следовательно, лучше параметры будущего автоэмиттера. Уменьшение травящей капли может привести к преждевременному прекращению процесса травления из-за нспарения электролита и браку изделия. Наилучшие параметры змиттера будут получены, если травление вести в тонкой п.ченкс электролита. Однако известное устройстБО для этого не пригОлТно. Кроме того, в таком устройстве получается плохая Боспроизвод;пюсть формы острия (т. е. в конечном счете воспроизводимость параметров эмиттера при серийном протззодстве), так как невозможно созд;.зать капли электролита одипакоЕОЙ величины с достаточной точностью при каждом новом травлении и поддерл.ивать требуемое количество электролита, так как последний расходуется в процессе травления.

Целью изобретения является уменьщение толщииы травящей пленки, а также на основе регулирования толщины пленки получение возможности управления процессом травления для улучшения воспроизводимости изготовления автоэмиттеров.

Поставленная цель достигается выполнением первого электрода в виде параллельных пластин, между которыми имеется зазор для заливки электролита. Каждая пластина имеет

отверстие; отверстия идентичны, центры их расположены на одной вертикальной оси.

На чертеже схематически ноказано предлагаемое устройство.

Оно имеет первый электрод, выполненный в виде двух пластин 1 с отверстиями, источник тока 2, электролитическую ванну 3 с электродом 4, подсоединенным к указанному источнику тока. Пластины 1 электрода имеют между собой зазор, в который заливают электролит, предназначенный для иеретравливания заготовки автоэмиттера. В электролитическую ванну 3 заливают электропроводящую жидкость 5. Заготовку автоэмиттера 6 вставляют в отверстия пластин 1, верхний конец ее закрепляют в устройство (на чертеже не показан), а нижний находится в электропроводящей жидкости 5. Зазор между пластинами регулируется в зависимости от толщины травящей пленки, которую нужно получить. Для регулировки зазора между пластинами могут быть предусмотрены средства, содержащие, например, элементы с микрометрической резьбой. При данной величине отверстий в пластинах зазор между ними может быть отрегулирован на минимально возможную толщину травящей пленки. Этот зазор может составлять величину норядка десятых миллиметра. Пленка электролита получается стабильной, разрыв ее исключен, так как электролита между пластинами достаточно для компенсации его расхода в процессе травления, при этом при заливке электролита не требуется точность, необходимая в известном устройстве, ибо толщина пленки зависит только от диаметра отверстий пластин и расстояния между последними.

Таким образом, в предлагаемом устройстве толщина травящей пленки не зависит от количества введенного электролита, а может регулироваться в процессе работы путем изменения зазора между пластинами электрода и, следовательно, так как длина конуса игольчатого автоэмиттера прямо связана с толщиной травящей пленки, появляется возможность управлять процессом изготовления автоэмиттером.

Формула изобретения

Устройство для травления автоэмиттеров, содержащее первый электрод с отверстием для помещения в него электролита и заготовки автоэмиттера, служащей вторым электродом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения толщины пленки и повышения воспроизводимости процесса травления, первый электрод выполнен в виде двух параллельных нластин с соосными отверстиями, между которыми имеется зазор для заливки электролита.