JPH05120991A - 電界放射素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度に電界放射素子が配列でき、特性のバ
ラツキが小さいエミッタの形状を提供することを目的と
する。 【構成】 基板上にエミッタ２を円柱状または多角柱状
とし、その縁部を鋭角状に突出させ、このエミッタ２の
縁部と微小間隙を有するようにゲート３を対向配置して
構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空管や表示素子であ
る陰極線管及び螢光表示管の電子源、または半導体製造
装置に用いられる電子源などに適用される電界放射素子
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、文献（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＶｏｌ．４７、Ｎ
ｏ．１２ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ．１９７６ ｐ．５２４８
〜ｐ．５２６３）に示されたスピント型の電界放射素子
である。図において、１は電界放射素子が形成される基
板、２は基板１上に形成され、電子を発生させる先端が
鋭く尖った円錐形状のエミッタ、３はこのエミッタ２の
先端と微小間隙を有し、強い電界を掛けて電子を発生さ
せるゲ−ト、４はエミッタ２とゲート３との間を絶縁す
る絶縁層である。この例においては、エミッタ２の高さ
は約２μｍ、ゲ−ト３の径は約１．５〜２μｍで、エミ
ッタ２の先端の半径は５００Åであり、エミッタ２及び
ゲート３はモリブデン（Ｍｏ）、絶縁層４は酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）から構成されている。

【０００３】このように構成された電界放射素子におい
ては、ゲ−ト３の径が小さく、エミッタ２の先端が尖っ
ているので、エミッタ２の先端部に電界が集中しやす
く、約１００Ｖの比較的低い電圧をゲ−ト３に印加する
ことにより、約１０⁷Ｖ／ｃｍという大きな電界が発生
できる。このような高い電界のもとでは、エミッタ２の
表面から約１０Åのごく近傍で物質内部よりも真空中の
方が低エネルギ−状態となるため、トンネル効果により
電子が物質内から真空中に浸み出すこととなる。このと
き、発生する電流は１個のエミッタ２で数十μＡであ
る。また、このような電界放射素子は、図１１に示され
るようにマトリクス状に高密度に配列されている。ここ
では、電界放射素子が１２．７μｍピッチで多数配列さ
れており、同時に動作させことによって電流密度として
は１０Ａ／ｃｍ²が得られる。

【０００４】次に、上記のように構成されたスピント型
の電界放射素子の製造方法について説明する。まず、図
１２（ａ）に示されるように、Ｓｉ基板１上に膜厚約１
〜０．５μｍの絶縁膜４を形成し、さらにその上に約
０．５μｍの金属膜３を成膜し、この金属膜３上からリ
アクティブイオンエッチング（以下ＲＩＥと略記）また
はエッチング液によりエッチングすることによりゲート
３と絶縁層４に微小な穴を形成する。その後、図１２
（ｂ）に示されるように、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）５を
斜めから蒸着し、穴に庇を形成する。次に、モリブデン
（Ｍｏ）６を真上から蒸着する。このとき、上記穴は蒸
着の過程で次第に閉じる。これに従い、図１２（ｃ）に
示されるように穴の中に、円錐形状のエミッタ２が形成
されることとなる。最後に、図１２（ｄ）に示されるよ
うにアルミナ膜５（Ａｌ_２Ｏ_３）をエッチングにより除
去することによって、電界放射素子は形成される。

【０００５】また、このようなスピント型の電界放射素
子の製造方法は他にもいくつか発表（例えば、１９９０
年電子情報通信学会秋季全国大会講演予稿集５−Ｐ２８
２参照）されている。

【０００６】上記のように構成されたスピント型の電界
放射素子は、例えばエミッタ２の先端径や、エミッタ２
の先端とゲ−ト３との位置関係により放出電流が変動
し、また、エミッタ２先端とゲ−ト３の距離により放出
電流がばらつくことが知られている。しかしながら、上
記のスピント型の電界放射素子のエミッタ２の形状は、
Ｍｏの蒸着の際の庇の径、絶縁膜の厚さ、蒸着時の蒸着
源と試料の距離で調整するなどいずれも間接的にしか制
御することができず、所望の形状にするのは困難であ
り、電界放射素子間に特性のバラツキが生じることとな
る。

【０００７】次に、平面型の電界放射素子について説明
する。図１３は１９９０年電子情報通信学会秋季全国大
会講演予稿集５−Ｐ２８６〜Ｐ２８７に示されている平
面型の電界放射素子である。この平面型の電界放射素子
においては、エミッタ２が薄膜状の楔型で、この先端は
尖っている。ゲ−ト３も薄膜状の楔型であって、上記エ
ミッタ２の上面とゲート３の下面と微小間隙を介して対
向している。 このように構成された電界放射素子にお
いても、上記説明したスピント型の電界放射素子と同様
にゲ−ト３とエミッタ２間に電圧を加えるとエミッタ２
の楔型の先端に強い電界がかかり、ここから電子が放出
されることとなる。

【０００８】上記のように構成された平面型の電界放射
素子の製造方法を、図１４を用いて説明する。まず、図
１４（ａ）に示されるように、ガラス等からなる基板１
上にエミッタ２となるＭｏの蒸着膜７を形成する。次に
図１４（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、上記蒸着膜
７をフォトレジストをマスク８として楔型にエッチング
する。このとき、Ｍｏ膜７も僅かにサイドエッチが施さ
れる。これがエミッタ２とゲ−ト３間の微小隙間にな
る。次に、図１４（ｄ）に示されるようにフォトレジス
トのマスク８上からＳｉＯ₂からなる絶縁膜９とゲ−ト
となるＣｒ膜１０を成膜する。次に、図１４（ｅ）に示
されるように、フォトレジストのマスク８を除去するこ
とによりエミッタ２上の絶縁膜９とＣｒ膜１０を除去
し、電界放射素子を完成する。

【０００９】このように形成された平面型の電界放射素
子は、スピント型とは異なりエミッタ２及びゲート３を
写真製版により形成することができ、フォトレジストの
パタ−ン形状と膜厚により直接制御できる。このためス
ピント型よりも形状を制御し易い利点がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな平面型の電界放射素子においては、平面上に電界放
射素子を配列するので、スピント型ほど密度を上げるこ
とは出来ない。つまり、図１５に示されるように平面型
を多数配列する場合、エミッタ２とゲ−ト３と対向する
面は１次元的に伸び、電界放出の起こるポイントはこの
線上となる。従って、電界放射のポイントの密度を上げ
るためには、エミッタ２の幅ｗ_１とゲート３の幅ｗ_２を
狭くしなければならず、途中で断線する確率が高まる。
よって、歩留りよく、製造することが困難となる。

【００１１】また、エミッタ２の楔型の飛び出した部分
では電界集中が起こり、電界放射のポイントとなるが、
楔型の引っ込んだ部分は電界放射のポイントとならない
ため、電界放射のポイントの密度は幾何学的に制限を受
けることになり、高密度化を進めるうえでは、大きな障
害となる。以上説明したように、従来のスピント型及び
平面型の電界放射素子においては、特性のバラツキを抑
え、高密度に形成することは困難であった。

【００１２】本発明は係る課題を解決するためなされた
ものであって、高密度に電界放射素子が配列でき、特性
のバラツキが小さいエミッタの形状を提供するととも
に、さらにこの電界放射素子を歩留りよく容易に製造で
きる製造方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電界放射素子
は、基板上に円柱状または多角柱状に形成され、かつ遊
端側の縁部を鋭角状に突出させて形成されたエミッタ
と、このエミッタの縁部と微小間隙を有するように対向
配置されたゲートとを備えたものである。

【００１４】また、第２の発明の電界放射素子の製造方
法は、基板に円柱状または多角柱状を形成する工程と、
上記円柱または多角柱の表面に酸化膜を形成する熱処理
工程と、上記酸化膜を除去することによって円柱または
多角柱の縁部を尖らす工程とにより、エミッタを形成す
る工程とを備えたことを特徴とするものである。

【００１５】また、第３の発明の電界放射素子は、基板
上に円柱状または多角柱状に形成され、かつ柱状側壁が
金属薄膜で覆われたエミッタと、このエミッタの金属薄
膜と微小間隙を有するように対向配置されたゲートとを
備えたものである。

【００１６】さらに、第４の発明の電界放射素子は、基
板上に円柱状または多角柱状に形成され、かつ外周の全
ての角が外方向に突出して形成されたエミッタと、この
エミッタの外周角と微小間隙を有し対向配置されたゲー
トとを備えたものである。

【００１７】

【作用】このように構成された電界放射素子において
は、基板上に形成された円柱状または多角柱状の遊端側
の縁部を鋭角に突出させているので、ゲートに電圧をか
けることによって、上記エミッタ縁部の突出部の近傍が
高電界となり電子を放出させる。さらに、エミッタが柱
状形状であるので、エミッタの高さのばらつきを抑える
ことによって、電界放射素子の特性のばらつきを抑える
ことができるとともに、高密度に配列することができ
る。

【００１８】また、上記電界放射素子の製造方法におい
ては、熱処理によっての表面に酸化膜を形成する際に、
円柱状または多角状の遊端側の縁部に応力集中させ、上
記酸化膜を除去することによって、エミッタの電子放出
ポイントを容易に形成できる。

【００１９】さらに、他の発明の電界放射素子は、エミ
ッタが基板上に円柱状または多角柱状に形成され、かつ
柱状側壁が金属薄膜で覆われているので、エミッタの金
属薄膜部より電子が放出される。

【００２０】また、円柱状または多角柱状に形成され、
かつ外周の全ての角が外方向に突出して形成されたエミ
ッタを有する電界放射素子においては、全ての角が電子
の放出ポイントとなるので、高密度に配列することがで
きる。

【００２１】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の一実施例の電界放射素子を示
す断面図、図２は本発明の電界放射素子を多数配列した
場合の斜視図である。この図において、１は例えばシリ
コン（Ｓｉ）からなる基板、２は例えばシリコン（Ｓ
ｉ）等からなる直径１μｍの円柱状に形成され、上部の
縁が数百Åサイドに突出しているエミッタで、上記Ｓｉ
はＮ型でＰが不純物として含まれており、３〜５Ωｃｍ
の抵抗率である。３はこのエミッタの縁部と微小間隙を
介して対向配置され、膜厚約５０００ÅのＭｏの蒸着膜
からなるゲ−トで、この例ではこのゲート３とエミッタ
２との微小間隙は約０．１μｍ以下に形成されている。
４は上記エミッタ２と上記ゲート３とを電気的に絶縁す
る絶縁層で、下層部にＳｉの酸化膜１１が形成されてい
る。

【００２２】このように構成された電界放射素子におい
ても、図２に示されるように従来と同様に、高密度にマ
トリクス状に配される。

【００２３】次に、本発明の電界放射素子の製造方法を
図３に基づいて説明する。まず図３（ａ）に示されるよ
うに、Ｓｉ基板１上に約１μｍ径の円形レジストマスク
１２をフォトレジストを用いて形成する。次に図３
（ｂ）に示されるように、これをマスクとしてイオンビ
ームエッチング（以下ＩＢＥと略記）にて、上記円形レ
ジストマスク１２と同一形状に約１μｍエッチングし、
エミッタ２となる円柱形状を形成する。その後、フォト
レジストマスク１２を剥離し、９５０℃の水蒸気を含む
酸素ガス（Ｏ₂）中で熱処理する。これにより、図３
（ｃ）に示されるように、約１５００ÅのＳｉの熱酸化
膜１１が形成される。この熱処理時に、エミッタ２の表
面は酸化により膨張し、エミッタ２の円柱上部の縁では
応力が集中し、この応力集中部分では酸素の浸透が妨げ
られて突起形状が酸化されずに残ることとなる。さら
に、図３（ｄ）に示されるように、この熱酸化膜１１上
にＳｉＯの絶縁膜９を１．５μｍ蒸着し、ゲ−ト３とな
るＭｏ膜１０を５０００Å蒸着により形成する。この
後、図３（ｅ）に示されるようにフッ酸（ＨＦ）を含む
エッチング液を用いてエミッタ２上の絶縁膜９及び熱酸
化膜１１を除去することによって、ゲ−ト３より微小隙
間離れたエミッタ２が形成されることとなる。

【００２４】また、この製造方法においては、基板１か
らゲ−ト３上面までの高さを基板１からエミッタ２上面
までの高さと絶縁膜４の厚みを加えた高さより低くす
る。なぜなら、絶縁膜４をエッチングする際、絶縁膜４
がゲ−ト３膜の上部に露出しないので、エミッタ２の上
にある絶縁膜４とエミッタ２周囲の熱酸化膜１１を除く
ことができなくなるためである。

【００２５】このように形成された電界放射素子におい
ては、エミッタ２の径が１μｍでエミッタ２とゲート３
のギャップが約０．１μｍ以下に形成できるので、従来
の電界放射素子同様にエミッタ２とゲ−ト３間に約１０
０Ｖの電圧を印加すると、エミッタ２縁部の尖った部分
近傍では約１０⁷Ｖ／ｃｍの高電界となり、円柱上部の
縁全体より電界放出が可能となり、電子が放出される。

【００２６】上記電界放射素子においては、エミッタ径
が約１μｍの円の面積しか必要としないため、高密度に
形成することが可能である。また、このエミッタ２の円
柱上部の縁の一ケ所だけしか電界放射が起こらないとし
ても、電界放出発生ポイントは１個／μｍ² となり、そ
の密度は約１０⁶個／ｍｍ²の高密度となる。

【００２７】さらに、この電界放射素子のエミッタ２の
先端の尖り具合は、熱酸化前の円柱形状と熱酸化の処理
時間、熱処理温度により決まる。従って、この円柱形状
はフォトレジストマスク１２形状にて精度良く制御さ
れ、熱酸化の処理時間や温度は条件を整えることによっ
て数十Åの精度が得られる。

【００２８】また、エミッタ２とゲ−ト３間の微小間隙
も熱酸化膜厚によって制御されるので、エミッタ２とゲ
−ト３の隙間の精度は高く再現性も良い。

【００２９】さらに、この発明の電界放射素子のエミッ
タ２は、従来のスピント型のように針状でないため、エ
ミッタ２の高さにバラツキが少なく、再現性よく形成す
ることができる。従って、マトリクス状に配した際に、
電界放射素子間にバラツキを小さく抑えることができ
る。

【００３０】さらに、エミッタ２の電子放出ポイント
は、シリコンをフッ酸でエッチングした面であるが、こ
の面は酸化されにくく吸着原子の影響が少ないので、電
界放射が長期間に亘って安定して行われる。

【００３１】また、この実施例のエミッタ２形状は円柱
であったが、図４に示されるように四角柱または多角柱
であっても同様な効果が得られることは言うまでもな
い。

【００３２】実施例２．図５に本発明の他の実施例を示
す。この図において、エミッタ２はＳｉの柱状体２ａと
この柱状体２ａ上に形成された鉄（Ｆｅ）などの金属膜
２ｂとから構成され、この金属膜２ｂの直径は約１μｍ
に形成されている。ゲ−ト３は膜厚５０００ÅのＭｏの
蒸着膜からなり、エミッタ２との隙間は約０．１μｍで
ある。絶縁層４は、膜厚１．５μｍのＳｉＯの蒸着膜と
膜厚３０００Åの熱酸化膜１１からなる。

【００３３】このように構成された電界放射素子の製造
方法を、図６を用いて説明する。こまず、エミッタ２を
構成する金属膜２ｂとなるＦｅ膜をスパッタリング等の
方法でＳｉ基板１上に成膜した後、フォトレジストで円
形のパタ−ンを形成し、ＩＢＥ等でＦｅ膜を、図６
（ａ）に示されるように形成する。次に、図６（ｂ）に
示されるようにフォトレジスト除去後、８５０℃の水蒸
気を含む酸素中で熱処理する。このとき、金属膜２ｂの
表面は熱酸化される。この酸化膜１３はＦｅ₃Ｏ₄で、膜
厚は約１５００Åである。この熱処理は金属膜２の上面
の縁を尖らせる働きとエミッタ２とゲ−ト３間の間隔を
約０．１μｍに決定する働きがある。熱処理後、金属膜
２ｂをマスクとし、Ｓｉ基板１をＳＦ₆によるＲＩＥに
より等方性エッチングを施すことによって、金属膜２ｂ
下部に適度のサイドエッチが生じ、図６（ｃ）に示され
るように金属膜２ｂは径の小さいＳｉ柱状体２ａで支え
られることとなる。次に、図６（ｄ）に示されるよう
に、絶縁層４となるＳｉＯを１．５μｍ蒸着し、その上
にゲート膜となるＭｏを０．５μｍ蒸着する。この後図
６（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、絶縁膜４をＨＦ
を含むエッチング液にてエッチングし、さらにチオグリ
コ−ル酸、クロム酸ナトリウムを主成分とするエッチン
グ液に漬け、エミッタ２を陽極として電圧をかけること
により、金属膜２ｂの周囲の酸化膜１３をエッチングし
て除去し、電界放射素子を完成する。

【００３４】上記電界放射素子においては、エミッタ２
の電界放出ポイントが金属で形成されているので、実施
例１の電界放射素子に比べ同じ電界においても発生する
電流の密度は高くできる。なぜなら、金属はＳｉなどの
半導体よりもキャリアの濃度が高いためである。

【００３５】また、この実施例にて金属膜２ｂの径より
小さいＳｉの柱状体２ａで支えられているのは、電気容
量を減らす為であって、電気容量を減らすことによって
高速動作が可能となるためである。よって、高速動作を
必要としない場合には金属膜２ｂと同じ径であっても何
ら問題がないことは言うまでもない。

【００３６】さらに、高速動作を必要としない場合に
は、Ｓｉ柱状体２ａで支えずとも金属膜２ｂの厚みを厚
くし、金属のみで実施例１と同様な形状にしてもよく、
上記実施例より電流密度は高くできる。

【００３７】また、上記製造方法において、図６（ｂ）
と（ｃ）の順を入れ換える。つまり、エミッタ２のパタ
ーンとなる円形パターンを形成し、その後ＲＩＥにてＳ
ｉ柱状体２ａを形成後、熱処理することによって金属膜
２ｂの下面の縁にも尖った形状が表れる。従って、下面
をゲ−ト３に対向させるように絶縁膜厚やゲ−ト膜厚を
調整することによって、金属膜２ｂの上面及び下面とも
に電界放射のポイントとすることができる。

【００３８】実施例３．本発明の実施例３について、図
７に基づいて説明する。図においては、２はＳｉの円柱
２ａの側壁にタングステン（Ｗ）の約１０００Å薄膜１
４が形成されているエミッタ、３はＡｕ膜３ａとＣｒ膜
３ｂの金属膜からなるゲートで、Ａｕの膜厚は５０００
Å、Ｃｒの膜厚は５００Åであって、ＣｒはＡｕと絶縁
層４の間の密着を確保するために設けられている。４は
絶縁層で、０．８μｍのＳｉＯ膜４ａとエミッタ２とゲ
−ト３の隙間をセルフアラインメントで形成するための
０．１μｍのＳｉＯ₂膜４ｂからなる。また、ここでゲ
−ト３の穴の径は１μｍ、エミッタ２の外径は０．８μ
ｍであり、エミッタ２の上面までの高さは１μｍであ
る。

【００３９】次に、この電界放射素子の製作方法を図８
に基づいて説明する。まず、図８（ａ）に示されるよう
に、Ｓｉ基板１上にフォトレジストで円形のパタ−ン１
２を形成し、ＩＢＥまたはＲＩＥの異方性エッチングに
よって約１μｍの円柱２ａを形成する。次に、図８
（ｂ）に示されるように、フォトレジストを除去してか
ら約１０００ÅのＷ膜１４をスパッタリングにより成膜
し、図８（ｃ）に示されるように、約１０００ÅのＳｉ
Ｏ₂膜４ｂをスパッタリングにより成膜する。図８
（ｄ）に示されるように、蒸着によりＳｉＯ膜４ａとＣ
ｒ膜３ｂ、Ａｕ膜３ａをそれぞれ０．８μｍ、５００
Å、５０００Å成膜する。図８（ｅ）に示されるよう
に、エミッタ２上のＳｉＯ膜４ａをＨＦでエッチング
し、スパッタＳｉＯ₂膜４ｂを露出させ、続いてスパッ
タＳｉＯ₂膜４ｂも同じエッチング液で除去する。最後
に図８（ｆ）に示されるように、エミッタ２の上部にあ
るタングステン膜１４をＩＢＥで除く。

【００４０】このようにエミッタ２の側壁が金属薄膜１
４で覆われることによって、実施例１のようにエミッタ
２の上面の縁を突出させずともエミッタ２の縁部近傍を
高電界にすることができ、エミッタ２より電子放出させ
ることができる。また、エミッタ２の形状は実施例１と
同様であるので、実施例１と同様に高密度に配列でき
る。

【００４１】さらに、エミッタ２材料には金属が選択で
きるため、高密度の電子放出が可能である。また、エミ
ッタ２材料はこの実施例ではタングステンとしたが、Ｈ
Ｆに侵されなければ他の金属でもよく、ＳｉＯ₂膜４ｂ
の代わりに他の絶縁膜を選ぶことによって、フッ酸以外
のエッチング液を選ぶことも可能で、エミッタ２材料の
選択をさらに広げることも可能である。

【００４２】実施例４．図９は、本発明の他の実施例に
おけるエミッタ２の上面図を示すものであって、この実
施例においては、エミッタ２の形状が円柱でなく、外周
の全ての角が凸角、つまり外方向に突出して形成されて
いる多角柱に形成されている。このような多角形状のエ
ミッタ２では、凸角の部分に電界が集中するため、低電
圧で電界放射が可能である。また、ここでエミッタ２を
凸角のみで形成するのは、凸角のみ電界放出ポイントと
なり得るので、凹角を形成しないことで形状を複雑とす
ることを防ぎ、エミッタ２を小さく形成できる。

【００４３】さらに、実施例１と同様の素子サイズとす
るためには１μｍ以下で、正確に角形状を制御する必要
があり、電子ビ−ム露光を適用することによって可能と
なる。

【００４４】

【発明の効果】この発明は以上述べたように、円柱状ま
たは多角柱状のエミッタであっても、エミッタの遊端側
の縁部を鋭角状に突出させること、また側壁を金属薄膜
で覆うこと、外周の全ての角を外方向に突出させること
によって、エミッタの縁部より電子を放出させることが
できるので、特性のばらつきを抑え、高密度に配列でき
るという効果を有する。

【００４５】さらに、この発明の製造方法では、熱処理
によって電子の放出ポイントを形成できるので、容易に
再現性良く製造できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す電界放射素子の断面図
である。

【図２】本発明の実施例１の電界放射素子を配列させた
斜視図である。

【図３】本発明の実施例１の電界放射素子の製造プロセ
ス図である。

【図４】本発明の実施例１の電界放射素子を配列させた
斜視図である。

【図５】本発明の実施例２を示す電界放射素子の断面図
である。

【図６】本発明の実施例２の電界放射素子の製造プロセ
ス図である。

【図７】本発明の実施例３を示す電界放射素子の断面図
である。

【図８】本発明の実施例３の電界放射素子の製造プロセ
ス図である。

【図９】本発明の実施例３を示す電界放射素子のエミッ
タ上面図である。

【図１０】従来のスピント型の電界放射素子の断面図で
ある。

【図１１】従来のスピント型の電界放射素子を配列させ
た斜視図である。

【図１２】従来のスピント型の電界放射素子の製造プロ
セス図である。

【図１３】従来の平面型の電界放射素子の平面図であ
る。

【図１４】従来の平面型の電界放射素子の製造プロセス
図である。

【図１５】従来の平面型の電界放射素子を配列させた平
面図である。

【符号の説明】

２ エミッタ ３ ゲ−ト １１ 熱酸化膜 １４ 金属薄膜

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に円柱状または多角柱状に形成さ
   れ、かつ遊端側の縁部を鋭角状に突出させて形成された
   エミッタと、このエミッタの縁部と微小間隙を有するよ
   うに対向配置されたゲートとを備えた電界放射素子。
2. 【請求項２】 基板に円柱状または多角柱状を形成する
   工程と、上記円柱または多角柱の表面に酸化膜を形成す
   る熱処理工程と、上記酸化膜を除去することによって円
   柱または多角柱の縁部を尖らす工程とにより、エミッタ
   を形成することを特徴とする電界放射素子の製造方法。
3. 【請求項３】 基板上に円柱状または多角柱状に形成さ
   れ、かつ柱状側壁が金属薄膜で覆われたエミッタと、こ
   のエミッタの金属薄膜と微小間隙を有するように対向配
   置されたゲートとを備えた電界放射素子。
4. 【請求項４】 基板上に円柱状または多角柱状に形成さ
   れ、かつ外周の全ての角が外方向に突出して形成された
   エミッタと、このエミッタの外周角と微小間隙を有する
   ように対向配置されたゲートを備えた電界放射素子。