JPH0433096B2 - - Google Patents

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JPH0433096B2
JPH0433096B2 JP58195704A JP19570483A JPH0433096B2 JP H0433096 B2 JPH0433096 B2 JP H0433096B2 JP 58195704 A JP58195704 A JP 58195704A JP 19570483 A JP19570483 A JP 19570483A JP H0433096 B2 JPH0433096 B2 JP H0433096B2
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JP
Japan
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transition metal
solid solution
nitrogen
oxygen
radiation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58195704A
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English (en)
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JPS6086728A (ja
Inventor
Chuhei Ooshima
Yoshio Ishizawa
Shigeki Ootani
Yukio Shibata
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KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Original Assignee
KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
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Publication date
Application filed by KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO filed Critical KAGAKU GIJUTSUCHO MUKIZAISHITSU KENKYUSHOCHO
Priority to JP58195704A priority Critical patent/JPS6086728A/ja
Publication of JPS6086728A publication Critical patent/JPS6086728A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
    • H01J1/02—Main electrodes
    • H01J1/30—Cold cathodes, e.g. field-emissive cathode
    • H01J1/304—Field-emissive cathodes

Landscapes

  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビーム露光機、高輝度電子ビーム
利用機器に使用するフイールド・エミツターに関
する。
従来のフイールド・エミツターの材料として
は、タングステンが使用されており、また遷移金
属炭化物の利用が試みられている。
しかし、タングステンを使用する場合は、タン
グステンが活性な金属であるために残留気体が表
面に吸着し、その吸着した原子が放射面上に拡散
及び移動する。そのため放射面の局所の仕事関数
が変化するので、放射する電算ビームの変動を引
き起す。通常タングステンの放射電流は約５％変
動する欠点がある。
また、遷移金属炭化物を使用する場合は、タン
グステンに比較して残留気体との反応に不活性で
あるが、その活性度は放射面上の炭素欠陥の数と
密接に関係しており、欠陥の数が増加すれば表面
の活性度は増し、電子ビームの変動幅はタングス
テンの値に近づく。遷移金属炭化物MCx（ただ
し、Ｍは遷移金属を表わす）ではｘが0.5〜0.96
に亘る非化学量論比の領域が熱力学的に存在し、
一般に熱平衡に近い状態で作成した結晶には４〜
20原子％の炭素欠陥が導入される。
本発明の目的は遷移金属炭化物では必然的に導
入される炭素欠陥による残留気体との反応に関し
てより不活発な放射面を作成し、安定な高輝度の
フイールド・エミツターを提供せんとするもので
ある。
本発明者らは、遷移金属炭化物の炭素欠陥を窒
素、及びまたは酸素を固溶させることによつて減
少させると、安定な高輝度フイールド・エミツタ
ーが得られることを究明し得た。
遷移金属炭化物、遷移金属酸化物及び遷移金属
窒化物はいずれも同じ岩塩型結晶構造をもち、化
学結合が似ているため、相互に固溶し、この固溶
により炭素欠陥の数を減少させることができる。
更に酸素の固溶は放射面の仕事関数を下げ、電子
が効率的に放射させる効果を奏し得られる。ま
た、窒素の固溶は熱伝導率を向上させ、放射面を
清浄化するためのフラツシユ加熱がより効率的に
行うことができる効果を奏し得られる。
炭素欠陥の数が少ない程安定な放射面となるこ
とから、一般式MxOyNz（ただし、Ｍは、Ｖ、
族の遷移金属の単独または２種類以上の固溶物
を表わす。）の化合物において、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１
の値に近いことが望ましいが、必ずしも１ではな
くても固溶させることにより安定化することがで
きる。有効な組成の範囲は、次の通りである。
0.5＜ｘ＋ｙ＋ｚ１ 0.5ｘ１、０ｙ0.5、０ｚ0.5 ただし、ｙとｚが同時に０であることはない。
、Ｖ、族の遷移金属としては、Ti、Zr、Hf、
Ｖ、Nb、Ta、Mo、Ｗ、が挙げられ、これらの
単独または固溶物であつてもよい。
ここで、ｘ、ｙ、ｚの限定理由は以下のとおり
である。炭化物MCxは、0.5＜ｘ１の組成範囲
内でNaCl型構造が安定であることが知られてい
る。これは、炭素原子サイトに原子空孔が50％で
きても結晶が安定であることを示している。安定
なフイールドエミツターは、この炭素原子空孔に
酸素原子あるいは窒素原子を導入することにより
得られる。したがつて、酸素原子あるいは窒素原
子の導入量は最大50％である。つまり、０ｙ
0.5、０ｚ0.5である。また、酸素、窒素の２
つの原子が同時に炭素原子空孔に入るのみなら
ず、炭素原子と置換して入ることもあり、この場
合には、炭素原子サイトの制限、すなわち、0.5
＜ｘ＋ｙ＋ｚ１を受ける。
また前記の範囲内に酸素または窒素を炭素の欠
陥に個要させる方法は、真空中で酸素（又は窒
素）気体を導入して1000℃で加熱してもよいし、
１気圧の酸素（又は窒素）気体中にエミツターを
露光したのち、真空中で1000℃で加熱処理をして
もよい。更に結晶成長時に酸素（又は窒素）の気
体を結晶内に固溶しても同様の効果がえられる。
次に実施例を挙げ、本発明のフイールド・エミ
ツターの優れた効果を奏することを明らかにす
る。
比較例 浮遊帯域法により組成を制御したTiC0．96単結
晶を作製し、＜100＞、＜111＞、＜110＞軸が放射軸
と一致するように切り出した。その先端を電解研
磨により0.1μ以下の曲率半径に整形し、10-9Paの
超高真空中でフイールド・エミツシヨンを調べ
た。
＜100＞チツプの表面は十数原子％の欠陥があつ
た。このチツプにおける放射電流の経時変化は第
１図に示す通りであつた。第１図が示すように、
この表面からの放射電流は、ステツプ及びスパイ
ク状に変動が発生し、また時間と共に減少した。
この傾向は＜111＞チツプ、＜110＞チツプでも観
測された。
実施例 比較例におけると同様にして＜100＞、＜111＞、
＜110＞のチツプを作製し、これを１気圧の大気
に酸素と窒素を吸着させた後、1000℃で10分間加
熱して焼鈍し、比較例と同様にしてフイールド・
エミツシヨシを調べた。この＜100＞チツプにお
ける放射電流の経時変化は第２図に示す通りであ
つた。この図が示すように、放射電流が極めて安
定で、10時間後でもその安定度が続いた。この傾
向は＜111＞チツプ、＜110＞チツプでも観測され
た。
実用的においては遷移金属としての代表として
Tiを挙げたが、Zr、Hr、Ｖ、Nb、Ta、Mo、Ｗ
においても、同様な結果が得られる。
以上のように、本発明のフイールド・エミツタ
ーは従来のものに比べ極めて放射電流を長期に亘
つて極めて安定である優れた効果を奏し得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の十数原子％の炭素欠陥を有する
フイールド・エミツターにおける放射電流の時間
変化図、第２図は本発明のフイールド・エミツタ
ーにおける放射電流の時間変化図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 材料の化学組成が一般式、MCxOyNz（ただ
    し、式中Ｍは、Ｖ、族の遷移金属の単独また
    は２種以上の固溶物、0.5＜ｘ＋ｙ＋ｚ１、0.5
    ｘ１、０ｙ0.5、０ｚ0.5を表わす
    が、ｙとｚが同時に０であることはない。）で示
    される遷移金属化合物からなることを特徴とする
    フイールド・エミツター。
JP58195704A 1983-10-19 1983-10-19 フイ−ルド・エミツタ− Granted JPS6086728A (ja)

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JP58195704A JPS6086728A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 フイ−ルド・エミツタ−

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JP58195704A JPS6086728A (ja) 1983-10-19 1983-10-19 フイ−ルド・エミツタ−

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JPS6086728A JPS6086728A (ja) 1985-05-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013039257A1 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Ricoh Company, Ltd. Latent electrostatic image developing toner

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091528A (ja) * 1983-10-25 1985-05-22 Natl Inst For Res In Inorg Mater 遷移金属化合物からなるフイ−ルド・エミツタ−
AU7465798A (en) * 1997-04-02 1998-10-22 E.I. Du Pont De Nemours And Company Metal-oxygen-carbon field emitters

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS559775A (en) * 1978-07-08 1980-01-23 Toyosha Co Ltd Tilling device
JPS5661733A (en) * 1979-10-24 1981-05-27 Hitachi Ltd Field emission cathode and its manufacture
JPS5760367U (ja) * 1980-09-26 1982-04-09

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013039257A1 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Ricoh Company, Ltd. Latent electrostatic image developing toner

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JPS6086728A (ja) 1985-05-16

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