JPH08250054A - 拡散補給型電子線源およびそれを用いた電子線装置 - Google Patents
拡散補給型電子線源およびそれを用いた電子線装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エネルギー幅が狭くかつ電流密度の高い電子線
を得ることのできる拡散補給型の電子線源を提供するこ
と。 【構成】先端部を鋭く尖らせてなるＷ単結晶からなる電
子放出体２と該電子放出体２を加熱するための発熱体１
とを接続して構成してなる拡散補給型電子線源におい
て、上記電子放出体２の先端部結晶表面に、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｙ，Ｎｂ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの窒化物、また
は、Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を吸着させて、
該電子放出体２の先端部結晶表面の仕事関数を減少させ
る。 【効果】上記した仕事関数の減少効果により、放出電子
のエネルギー幅が狭く、電流密度の高い電子線源が得ら
れる。
を得ることのできる拡散補給型の電子線源を提供するこ
と。 【構成】先端部を鋭く尖らせてなるＷ単結晶からなる電
子放出体２と該電子放出体２を加熱するための発熱体１
とを接続して構成してなる拡散補給型電子線源におい
て、上記電子放出体２の先端部結晶表面に、Ｚｒ，Ｔ
ｉ，Ｙ，Ｎｂ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの窒化物、また
は、Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を吸着させて、
該電子放出体２の先端部結晶表面の仕事関数を減少させ
る。 【効果】上記した仕事関数の減少効果により、放出電子
のエネルギー幅が狭く、電流密度の高い電子線源が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線を利用して計測
や加工を行なう電子線応用装置、特に高電流密度，狭エ
ネルギー幅を必要とする透過型電子顕微鏡，走査型電子
顕微鏡，電子線描画装置等に使用するのに好適な拡散補
給型の電子線源に関する。
や加工を行なう電子線応用装置、特に高電流密度，狭エ
ネルギー幅を必要とする透過型電子顕微鏡，走査型電子
顕微鏡，電子線描画装置等に使用するのに好適な拡散補
給型の電子線源に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過型電子顕微鏡，走査型電子顕微鏡，
電子線描画装置等の電子線応用装置の電子線源として
は、これまで主として、ＬａＢ6 熱電子線源やＷ＜３１
０＞電界放出型電子線源が用いられてきた。近年、これ
らに代わって、ＬａＢ6 熱電子線源よりも高輝度で、Ｗ
＜３１０＞電界放出型電子線源よりも取り扱いが容易
で、しかも安定な電子放出が得られる拡散補給型と呼ば
れる電子線源が使用されるようになってきている。これ
は、ジルコニウムやチタニウムおよび酸素を熱拡散によ
り針状タングステン（Ｗ＜１００＞単結晶）チップの先
端部に補給して該先端部に仕事関数の低い吸着層を形成
させたものである（特開昭５９−４９０６５号公報参
照）。そして、この拡散補給型電子線源の単結晶チップ
先端部を１０００〜２０００Ｋに加熱しながら、該単結
晶チップ先端部に電子引出用の強電場を印加する。これ
により、電子の鏡像力と電場によって生ずるポテンシャ
ル障壁よりも高いエネルギーを持つ熱励起された電子
や、ポテンシャル障壁を透過する電子を取り出す。
電子線描画装置等の電子線応用装置の電子線源として
は、これまで主として、ＬａＢ6 熱電子線源やＷ＜３１
０＞電界放出型電子線源が用いられてきた。近年、これ
らに代わって、ＬａＢ6 熱電子線源よりも高輝度で、Ｗ
＜３１０＞電界放出型電子線源よりも取り扱いが容易
で、しかも安定な電子放出が得られる拡散補給型と呼ば
れる電子線源が使用されるようになってきている。これ
は、ジルコニウムやチタニウムおよび酸素を熱拡散によ
り針状タングステン（Ｗ＜１００＞単結晶）チップの先
端部に補給して該先端部に仕事関数の低い吸着層を形成
させたものである（特開昭５９−４９０６５号公報参
照）。そして、この拡散補給型電子線源の単結晶チップ
先端部を１０００〜２０００Ｋに加熱しながら、該単結
晶チップ先端部に電子引出用の強電場を印加する。これ
により、電子の鏡像力と電場によって生ずるポテンシャ
ル障壁よりも高いエネルギーを持つ熱励起された電子
や、ポテンシャル障壁を透過する電子を取り出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したＷ＜３１０＞
電界放出型電子線源では、放出される電子のエネルギー
分布の半値幅（以下エネルギー幅と呼ぶ）が約０．３ｅ
Ｖと狭かった。一方、上記した従来の拡散補給型電子線
源では、エネルギー幅は０．５ｅＶ以上と大きくなって
しまう。エネルギー幅が広いと色収差が増大し、電子顕
微鏡等の分解能が低下してしまう。
電界放出型電子線源では、放出される電子のエネルギー
分布の半値幅（以下エネルギー幅と呼ぶ）が約０．３ｅ
Ｖと狭かった。一方、上記した従来の拡散補給型電子線
源では、エネルギー幅は０．５ｅＶ以上と大きくなって
しまう。エネルギー幅が広いと色収差が増大し、電子顕
微鏡等の分解能が低下してしまう。
【０００４】特に、ＬＳＩプロセス評価用の走査型電子
顕微鏡では、電子線照射による試料ダメージや帯電を防
止するために加速電圧の低い電子線を用いる。分解能は
加速電圧に対するエネルギー幅の比に比例するため、低
加速電圧においては使用する電子線源からの放出電子の
エネルギー幅が狭いことが特に重要となる。
顕微鏡では、電子線照射による試料ダメージや帯電を防
止するために加速電圧の低い電子線を用いる。分解能は
加速電圧に対するエネルギー幅の比に比例するため、低
加速電圧においては使用する電子線源からの放出電子の
エネルギー幅が狭いことが特に重要となる。
【０００５】従って、本発明の目的は、高輝度で、取り
扱いが容易であり、かつ安定な電子放出が得られるとい
う拡散補給型電子線源の特長を保持しながら、上記した
従来のＷ＜３１０＞電界放出型電子線源と同等かそれよ
りも狭いエネルギー幅の電子放出が得られる電子線源を
提供することにある。
扱いが容易であり、かつ安定な電子放出が得られるとい
う拡散補給型電子線源の特長を保持しながら、上記した
従来のＷ＜３１０＞電界放出型電子線源と同等かそれよ
りも狭いエネルギー幅の電子放出が得られる電子線源を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、従来の拡散補給型電子線源よ
りも仕事関数の低い吸着材料を使用する。具体的には、
タングステン(Ｗ)単結晶チップの先端部に吸着させる吸
着材料として、ジルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔ
ｉ)，イットリウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム
(Ｓｃ)，バナジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)の窒化
物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を使用
し、かつ、これらの吸着材料をタングステン(Ｗ)単結晶
チップ先端部のＷ（１００），（１１０），（１１１）
もしくは（３１０）面に吸着させる。吸着させる方法と
しては、上記した窒化物や酸化物を電子線源の根本部に
付着させておき、これを加熱することにより電子線源先
端部まで熱拡散させて吸着させる方法がある。その他に
も、上記した吸着材料を金属単体のままで電子線源の根
本部に付着させておき、これを加熱することによって電
子線源先端部まで拡散させるか、もしくは上記金属単体
を蒸着等の手法により電子線源先端部に吸着させ、その
後に窒素ガスや酸素ガスと反応させて上記した窒化物や
酸化物を構成させるという方法もある。
めに、本発明においては、従来の拡散補給型電子線源よ
りも仕事関数の低い吸着材料を使用する。具体的には、
タングステン(Ｗ)単結晶チップの先端部に吸着させる吸
着材料として、ジルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔ
ｉ)，イットリウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム
(Ｓｃ)，バナジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)の窒化
物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を使用
し、かつ、これらの吸着材料をタングステン(Ｗ)単結晶
チップ先端部のＷ（１００），（１１０），（１１１）
もしくは（３１０）面に吸着させる。吸着させる方法と
しては、上記した窒化物や酸化物を電子線源の根本部に
付着させておき、これを加熱することにより電子線源先
端部まで熱拡散させて吸着させる方法がある。その他に
も、上記した吸着材料を金属単体のままで電子線源の根
本部に付着させておき、これを加熱することによって電
子線源先端部まで拡散させるか、もしくは上記金属単体
を蒸着等の手法により電子線源先端部に吸着させ、その
後に窒素ガスや酸素ガスと反応させて上記した窒化物や
酸化物を構成させるという方法もある。
【０００７】
【作用】拡散補給型電子線源からの放出電子には、電子
の鏡像力と電場によって生ずるポテンシャル障壁よりも
高いエネルギーを持つ熱励起された電子や、ポテンシャ
ル障壁を透過する電子が含まれる。エネルギー幅を狭く
するには、電界放出成分の少ない領域においてショット
キー放出電子を主成分として放出させる必要がある。シ
ョットキー放出領域において放出される電子は熱励起に
よる電子であるから、そのエネルギー幅は加熱温度にほ
ぼ比例する。従って、より狭いエネルギー幅を実現する
ためには加熱温度を下げる必要がある。しかし、加熱温
度を下げることによって電流密度を減少させるのは好ま
しくない。そこで、ここでは従来の酸化ジルコニウムや
酸化チタニウムを吸着材料とした場合よりも、Ｗチップ
表面に吸着させた時に仕事関数を減少させる効果のより
大きい吸着材料を探索した。
の鏡像力と電場によって生ずるポテンシャル障壁よりも
高いエネルギーを持つ熱励起された電子や、ポテンシャ
ル障壁を透過する電子が含まれる。エネルギー幅を狭く
するには、電界放出成分の少ない領域においてショット
キー放出電子を主成分として放出させる必要がある。シ
ョットキー放出領域において放出される電子は熱励起に
よる電子であるから、そのエネルギー幅は加熱温度にほ
ぼ比例する。従って、より狭いエネルギー幅を実現する
ためには加熱温度を下げる必要がある。しかし、加熱温
度を下げることによって電流密度を減少させるのは好ま
しくない。そこで、ここでは従来の酸化ジルコニウムや
酸化チタニウムを吸着材料とした場合よりも、Ｗチップ
表面に吸着させた時に仕事関数を減少させる効果のより
大きい吸着材料を探索した。
【０００８】金属表面への原子吸着による仕事関数の変
化は、吸着面の電子密度の空間分布の変化で説明され
る。その様子を図４に示す。金属表面４１に原子や分子
４２が吸着すると電子の移動が起こり、図４の(ａ)のよ
うに表面に電気双極子ｐが誘起される。このように最表
面の電子が固体内部方向に引き込まれる場合に仕事関数
は減少する。この様子をエネルギー構造図で図４の(ｂ)
に示す。図４の(ａ)のように吸着によって生じた電気双
極子ｐは図４の(ｂ)のように真空準位を引き下げ仕事関
数をΔφ＝ｅｐＮ／２だけ減少させる。ここで、Ｎは吸
着原子の単位面積当りの密度，ｅは素電荷である。ま
た、図４の(ａ)とは逆向きの電気双極子が生じる時に
は、反対に真空準位を引き上げて仕事関数を増加させ
る。このように、原子吸着により表面に誘起される電気
双極子（表面電気双極子）の値を評価すれば、仕事関数
の変化量を見積ることができる。
化は、吸着面の電子密度の空間分布の変化で説明され
る。その様子を図４に示す。金属表面４１に原子や分子
４２が吸着すると電子の移動が起こり、図４の(ａ)のよ
うに表面に電気双極子ｐが誘起される。このように最表
面の電子が固体内部方向に引き込まれる場合に仕事関数
は減少する。この様子をエネルギー構造図で図４の(ｂ)
に示す。図４の(ａ)のように吸着によって生じた電気双
極子ｐは図４の(ｂ)のように真空準位を引き下げ仕事関
数をΔφ＝ｅｐＮ／２だけ減少させる。ここで、Ｎは吸
着原子の単位面積当りの密度，ｅは素電荷である。ま
た、図４の(ａ)とは逆向きの電気双極子が生じる時に
は、反対に真空準位を引き上げて仕事関数を増加させ
る。このように、原子吸着により表面に誘起される電気
双極子（表面電気双極子）の値を評価すれば、仕事関数
の変化量を見積ることができる。
【０００９】上記した仕事関数の変化量を求めるため
に、ここでは局所スピン密度汎関数法に基づき、第一原
理的擬ポテンシャルを使用し、電子の波動関数を局在関
数展開した電子状態計算で表面の電子分布を計算した。
計算のモデルは、Ｗ表面に窒素原子もしくは酸素原子を
介して金属原子を単原子層だけ吸着させたものである。
このＷ表面での電子分布の計算結果を基にして表面電気
双極子ｐを求め、仕事関数減少量Δφを見積った。その
結果、従来の酸化ジルコニウム，酸化チタニウムを吸着
材料とした場合のＷチップ表面の仕事関数減少量に比べ
て、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｎｂ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの窒
化物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を吸着
材料としてＷチップ表面のＷ（１００），（１１０），
（１１１）もしくは（３１０）面に吸着させると、仕事
関数減少量がさらに０．２〜０．６ｅＶも大きくなるこ
とがわかった。
に、ここでは局所スピン密度汎関数法に基づき、第一原
理的擬ポテンシャルを使用し、電子の波動関数を局在関
数展開した電子状態計算で表面の電子分布を計算した。
計算のモデルは、Ｗ表面に窒素原子もしくは酸素原子を
介して金属原子を単原子層だけ吸着させたものである。
このＷ表面での電子分布の計算結果を基にして表面電気
双極子ｐを求め、仕事関数減少量Δφを見積った。その
結果、従来の酸化ジルコニウム，酸化チタニウムを吸着
材料とした場合のＷチップ表面の仕事関数減少量に比べ
て、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｎｂ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの窒
化物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａの酸化物を吸着
材料としてＷチップ表面のＷ（１００），（１１０），
（１１１）もしくは（３１０）面に吸着させると、仕事
関数減少量がさらに０．２〜０．６ｅＶも大きくなるこ
とがわかった。
【００１０】
〈実施例１〉本発明の第一の実施例につき、図１を参照
して説明する。まず、Ｖ字型に屈曲形成された直径０．
１２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に
直径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して
取付け、その先端を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
で電界研磨して鋭く尖らせて電子放出体２を作成する
（図１の(ａ)）。次に、補給源３としてＮｂの窒化物
（例えばＮｂＮ）の粉末を純水で溶かして、発熱体１と
電子放出体２の接合部近傍に塗布付着させる（図１の
(ｂ)）。さらに、１０の−９乗Ｔｏｒｒ以下の高真空中
で発熱体１を通電加熱して電子放出体２の温度を２００
０Ｋ程度に高め、補給源３からのＮｂ窒化物を熱拡散さ
せて電子放出体２の先端部表面に供給し、吸着させる。
このようにして電子放出体２の先端部（１００）表面の
仕事関数を減少させる。その後は、電子放出体２の温度
を１５００Ｋ程度に低めておく。この状態で電子状態計
算によりＷ（１００）表面の仕事関数を計算すると、
２．０ｅＶになっている。この値は従来の吸着材料であ
る酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事関数２．６ｅＶ
よりも０．６ｅＶも低い値である。この状態の電子放出
体２とその先端部に対向配置した陽極との間に高電圧を
印加して、電子放出体２先端の電場を０．５Ｖ／ｎｍに
したときに得られる放出電子のエネルギー分布を自由電
子モデルに基づき計算した。その結果、エネルギー幅
０．２ｅＶ、放射角電流密度０．５ｍＡ／Ｓｒが得られ
た。
して説明する。まず、Ｖ字型に屈曲形成された直径０．
１２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に
直径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して
取付け、その先端を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
で電界研磨して鋭く尖らせて電子放出体２を作成する
（図１の(ａ)）。次に、補給源３としてＮｂの窒化物
（例えばＮｂＮ）の粉末を純水で溶かして、発熱体１と
電子放出体２の接合部近傍に塗布付着させる（図１の
(ｂ)）。さらに、１０の−９乗Ｔｏｒｒ以下の高真空中
で発熱体１を通電加熱して電子放出体２の温度を２００
０Ｋ程度に高め、補給源３からのＮｂ窒化物を熱拡散さ
せて電子放出体２の先端部表面に供給し、吸着させる。
このようにして電子放出体２の先端部（１００）表面の
仕事関数を減少させる。その後は、電子放出体２の温度
を１５００Ｋ程度に低めておく。この状態で電子状態計
算によりＷ（１００）表面の仕事関数を計算すると、
２．０ｅＶになっている。この値は従来の吸着材料であ
る酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事関数２．６ｅＶ
よりも０．６ｅＶも低い値である。この状態の電子放出
体２とその先端部に対向配置した陽極との間に高電圧を
印加して、電子放出体２先端の電場を０．５Ｖ／ｎｍに
したときに得られる放出電子のエネルギー分布を自由電
子モデルに基づき計算した。その結果、エネルギー幅
０．２ｅＶ、放射角電流密度０．５ｍＡ／Ｓｒが得られ
た。
【００１１】なお、電子放出体２としてタングステン
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、補給
源３としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａ
の窒化物、またはＺｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｙ，Ｓｃ，Ｖもし
くはＬａとその窒化物との固溶体もしくは溶融混合物を
用いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が得
られる。その他にも、補給源３としてＹ，Ｓｃ，Ｖもし
くはＬａの酸化物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａと
その酸化物との固溶体もしくは溶融混合物を用いても良
く、同様の効果が得られる。
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、補給
源３としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａ
の窒化物、またはＺｒ，Ｔｉ，Ｎｂ，Ｙ，Ｓｃ，Ｖもし
くはＬａとその窒化物との固溶体もしくは溶融混合物を
用いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が得
られる。その他にも、補給源３としてＹ，Ｓｃ，Ｖもし
くはＬａの酸化物、またはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａと
その酸化物との固溶体もしくは溶融混合物を用いても良
く、同様の効果が得られる。
【００１２】〈実施例２〉図２に、本発明の第二の実施
例を示す。まず、Ｖ字型に屈曲形成された直径が０．１
２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に直
径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して取
付け、その先端部を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
を用いた電界研磨により鋭く尖らせて、電子放出体２を
作成する。次に、補給源２３としてＮｂ線を発熱体１と
電子放出体２の接合部近傍に巻付ける。さらに、１０の
−９乗Ｔｏｒｒ以下の真空中で発熱体１を通電加熱して
電子放出体２の温度を２０００Ｋ程度に高め、補給源２
３からＮｂを電子放出体２の先端部まで熱拡散させる。
その後、電子放出体２の温度を１５００Ｋ程度に低めて
から１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの窒素ガスを導入して
電子放出体２の先端部にＮｂの窒化物を生成させて該先
端部のＷ（１００）表面の仕事関数を減少させる。この
状態でのＷ（１００）表面の仕事関数値を電子状態計算
により求めると２．０ｅＶになっている。この値は従来
の吸着材料である酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事
関数値２．６ｅＶよりも、０．６ｅＶも低い。この状態
での電子放出体２の先端部に０．５Ｖ／ｎｍの電場を印
加して電子放出させた時に得られる放出電子のエネルギ
ー分布を自由電子モデルに基づいて計算した結果、エネ
ルギー幅０．２ｅＶ、放射角電流密度０．５ｍＡ／Ｓｒ
を得た。
例を示す。まず、Ｖ字型に屈曲形成された直径が０．１
２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に直
径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して取
付け、その先端部を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
を用いた電界研磨により鋭く尖らせて、電子放出体２を
作成する。次に、補給源２３としてＮｂ線を発熱体１と
電子放出体２の接合部近傍に巻付ける。さらに、１０の
−９乗Ｔｏｒｒ以下の真空中で発熱体１を通電加熱して
電子放出体２の温度を２０００Ｋ程度に高め、補給源２
３からＮｂを電子放出体２の先端部まで熱拡散させる。
その後、電子放出体２の温度を１５００Ｋ程度に低めて
から１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの窒素ガスを導入して
電子放出体２の先端部にＮｂの窒化物を生成させて該先
端部のＷ（１００）表面の仕事関数を減少させる。この
状態でのＷ（１００）表面の仕事関数値を電子状態計算
により求めると２．０ｅＶになっている。この値は従来
の吸着材料である酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事
関数値２．６ｅＶよりも、０．６ｅＶも低い。この状態
での電子放出体２の先端部に０．５Ｖ／ｎｍの電場を印
加して電子放出させた時に得られる放出電子のエネルギ
ー分布を自由電子モデルに基づいて計算した結果、エネ
ルギー幅０．２ｅＶ、放射角電流密度０．５ｍＡ／Ｓｒ
を得た。
【００１３】なお、電子放出体２としてタングステン
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、補給
源３としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａ
を用いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が
得られる。補給源３としては、この他にも、Ｙ，Ｓｃ，
ＶもしくはＬａの金属単体を使用して、これらの金属原
子を電子放出体２の先端部表面に熱拡散させて供給した
上で、１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの圧力の酸素ガスを
導入することによって、電子放出体２の先端部表面に供
給金属の酸化物を生成させるようにしても、上記と同様
の効果が得られる。
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、補給
源３としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａ
を用いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が
得られる。補給源３としては、この他にも、Ｙ，Ｓｃ，
ＶもしくはＬａの金属単体を使用して、これらの金属原
子を電子放出体２の先端部表面に熱拡散させて供給した
上で、１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの圧力の酸素ガスを
導入することによって、電子放出体２の先端部表面に供
給金属の酸化物を生成させるようにしても、上記と同様
の効果が得られる。
【００１４】〈実施例３〉図３に、本発明の第三の実施
例を示す。まず、Ｖ字形状に屈曲成形された直径０．１
２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に直
径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して取
付け、その先端部を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
を用いた電界研磨により鋭く尖らせて、電子放出体２を
作成する。次に、金属蒸着法により発熱体１と電子放出
体２との接合部近傍から電子放出体２の先端部にかけて
Ｎｂ金属を蒸着させて、数原子層の厚さの吸着層３３を
形成させる。さらに、電子放出体２の先端部を２０００
Ｋ程度に加熱しながら、そこに１０の−６〜−８乗Ｔｏ
ｒｒ程度の圧力の窒素ガスを導入することによって、電
子放出体２の先端部表面にＮｂの窒化物を生成させてＷ
（１００）表面の仕事関数を減少させる。その後は、電
子放出体２の温度を１５００Ｋ程度に低めておく。この
状態でのＷ（１００）表面の仕事関数値を電子状態計算
により求めると２．０ｅＶになっている。この値は従来
の吸着材料である酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事
関数値２．６ｅＶよりも０．６ｅＶも低くなっている。
この状態で電子放出体２の先端部に０．５Ｖ／ｎｍの電
場を印加して電子放出させた時に得られる放出電子のエ
ネルギー分布を自由電子モデルに基づいて計算した。そ
の結果、エネルギー幅０．２ｅＶ、放射角電流密度０．
５ｍＡ／Ｓｒが得られた。
例を示す。まず、Ｖ字形状に屈曲成形された直径０．１
２７ｍｍのタングステン(Ｗ)線製発熱体１の屈曲部に直
径０．１２７ｍｍのＷ＜１００＞単結晶を点熔接して取
付け、その先端部を濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液
を用いた電界研磨により鋭く尖らせて、電子放出体２を
作成する。次に、金属蒸着法により発熱体１と電子放出
体２との接合部近傍から電子放出体２の先端部にかけて
Ｎｂ金属を蒸着させて、数原子層の厚さの吸着層３３を
形成させる。さらに、電子放出体２の先端部を２０００
Ｋ程度に加熱しながら、そこに１０の−６〜−８乗Ｔｏ
ｒｒ程度の圧力の窒素ガスを導入することによって、電
子放出体２の先端部表面にＮｂの窒化物を生成させてＷ
（１００）表面の仕事関数を減少させる。その後は、電
子放出体２の温度を１５００Ｋ程度に低めておく。この
状態でのＷ（１００）表面の仕事関数値を電子状態計算
により求めると２．０ｅＶになっている。この値は従来
の吸着材料である酸化ジルコニウムを用いた場合の仕事
関数値２．６ｅＶよりも０．６ｅＶも低くなっている。
この状態で電子放出体２の先端部に０．５Ｖ／ｎｍの電
場を印加して電子放出させた時に得られる放出電子のエ
ネルギー分布を自由電子モデルに基づいて計算した。そ
の結果、エネルギー幅０．２ｅＶ、放射角電流密度０．
５ｍＡ／Ｓｒが得られた。
【００１５】なお、電子放出体２としてはタングステン
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、蒸着
法により発熱体１と電子放出体２に吸着させる金属材料
としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａを用
いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が得ら
れる。この他にも、発熱体１と電子放出体２への吸着材
料としてはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａを使用して、これ
らの吸着材料に１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの圧力の酸
素ガスを接触させて、電子放出体２の先端部表面に吸着
材料の酸化物を生成させるようにしても、上記と同様の
効果が得られる。
(Ｗ)の＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結
晶を用いても上記と同様の効果が得られる。また、蒸着
法により発熱体１と電子放出体２に吸着させる金属材料
としては、Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａを用
いても良く、これらの場合にも上記と同様の効果が得ら
れる。この他にも、発熱体１と電子放出体２への吸着材
料としてはＹ，Ｓｃ，ＶもしくはＬａを使用して、これ
らの吸着材料に１０の−６〜−８乗Ｔｏｒｒの圧力の酸
素ガスを接触させて、電子放出体２の先端部表面に吸着
材料の酸化物を生成させるようにしても、上記と同様の
効果が得られる。
【００１６】〈実施例４〉実施例１，２もしくは３に記
載した拡散補給型電子線源を搭載した電子線装置の一構
成例を図５に示す。図において、サプレッサ電極５０２
を備えた拡散補給型電子線源５０１の直下にはアノード
５０３が設けられており、拡散補給型電子線源５０１と
アノード５０３との間には高圧の引出電源５０４により
電子引出用の電場が与えられている。拡散補給型電子線
源５０１には加速電源５０５によりグラウンド電位に対
して負の高電位が与えられている。また、拡散補給型電
子線源５０１は加熱電源５０６によって通電加熱できる
ようになっている。引出電源５０４および加熱電源５０
６は制御計算機５１２により制御されている。拡散補給
型電子線源５０１より引き出された電子５０７は、アノ
ード５０３の中央開口を通過し、走査偏向器５０８によ
り偏向走査された後、収束レンズ５０９により収束され
る。対物絞り５１０を通過した電子は試料５１１上に焦
点を結ぶ。
載した拡散補給型電子線源を搭載した電子線装置の一構
成例を図５に示す。図において、サプレッサ電極５０２
を備えた拡散補給型電子線源５０１の直下にはアノード
５０３が設けられており、拡散補給型電子線源５０１と
アノード５０３との間には高圧の引出電源５０４により
電子引出用の電場が与えられている。拡散補給型電子線
源５０１には加速電源５０５によりグラウンド電位に対
して負の高電位が与えられている。また、拡散補給型電
子線源５０１は加熱電源５０６によって通電加熱できる
ようになっている。引出電源５０４および加熱電源５０
６は制御計算機５１２により制御されている。拡散補給
型電子線源５０１より引き出された電子５０７は、アノ
ード５０３の中央開口を通過し、走査偏向器５０８によ
り偏向走査された後、収束レンズ５０９により収束され
る。対物絞り５１０を通過した電子は試料５１１上に焦
点を結ぶ。
【００１７】上記の装置構成において、まず搭載した拡
散補給型電子線源５０１の先端部の仕事関数値と所望と
する加速電圧や分解能の値を制御計算機５１２に入力す
る。その結果、制御計算機５１２は、分解能が加速電圧
に対するエネルギー幅の比に比例するという関係式か
ら、所望するエネルギー幅が得られるような引出電圧値
を自由電子モデルにより決定し、引出電源５０４の出力
電圧を制御設定する。この関係式の具体的な比例定数
は、使用するレンズおよび偏向器の収差，必要とする電
子ビームの電流量，必要とする電子ビーム径から決定さ
れる。これにより、エネルギー幅が狭く、分解能が高い
拡散補給型電子線源を搭載した電子線装置が実現でき
る。そして、この装置構成を基本にして、透過型電子顕
微鏡，走査型電子顕微鏡，電子線描画装置等各種の電子
線応用装置を構成できる。
散補給型電子線源５０１の先端部の仕事関数値と所望と
する加速電圧や分解能の値を制御計算機５１２に入力す
る。その結果、制御計算機５１２は、分解能が加速電圧
に対するエネルギー幅の比に比例するという関係式か
ら、所望するエネルギー幅が得られるような引出電圧値
を自由電子モデルにより決定し、引出電源５０４の出力
電圧を制御設定する。この関係式の具体的な比例定数
は、使用するレンズおよび偏向器の収差，必要とする電
子ビームの電流量，必要とする電子ビーム径から決定さ
れる。これにより、エネルギー幅が狭く、分解能が高い
拡散補給型電子線源を搭載した電子線装置が実現でき
る。そして、この装置構成を基本にして、透過型電子顕
微鏡，走査型電子顕微鏡，電子線描画装置等各種の電子
線応用装置を構成できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
先端を鋭く尖らせたタングステン(Ｗ)の＜１００＞，＜
１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結晶からな
る電子放出体の先端部表面にジルコニウム（Ｚｒ），チ
タニウム（Ｔｉ），イットリウム（Ｙ），ニオブ（Ｎ
ｂ），スカンジウム（Ｓｃ），バナジウム（Ｖ）もしく
はランタン（Ｌａ）の窒化物，または、Ｙ，Ｓｃ，Ｖも
しくはＬａの酸化物を吸着させることによって、該電子
放出体先端部の各結晶表面の仕事関数を減少させること
ができ、該電子放出体先端部を加熱しながら、電子引出
用の電場を印加することによって、ポテンシャル障壁よ
り高いエネルギーを持つ電子を取り出して、エネルギー
幅が狭く、かつ高い電流密度を持つ電子線を得ることが
できる。
先端を鋭く尖らせたタングステン(Ｗ)の＜１００＞，＜
１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞単結晶からな
る電子放出体の先端部表面にジルコニウム（Ｚｒ），チ
タニウム（Ｔｉ），イットリウム（Ｙ），ニオブ（Ｎ
ｂ），スカンジウム（Ｓｃ），バナジウム（Ｖ）もしく
はランタン（Ｌａ）の窒化物，または、Ｙ，Ｓｃ，Ｖも
しくはＬａの酸化物を吸着させることによって、該電子
放出体先端部の各結晶表面の仕事関数を減少させること
ができ、該電子放出体先端部を加熱しながら、電子引出
用の電場を印加することによって、ポテンシャル障壁よ
り高いエネルギーを持つ電子を取り出して、エネルギー
幅が狭く、かつ高い電流密度を持つ電子線を得ることが
できる。
【図１】本発明の一実施例になる拡散補給型電子線源の
構成および製作工程の説明図である。
構成および製作工程の説明図である。
【図２】本発明の他の一実施例になる拡散補給型電子線
源の構成説明図である。
源の構成説明図である。
【図３】本発明のさらに他の一実施例になる拡散補給型
電子線源の構成説明図である。
電子線源の構成説明図である。
【図４】本発明による拡散補給型電子線源の構成原理を
説明するための模式図である。
説明するための模式図である。
【図５】本発明による拡散補給型電子線源を搭載した電
子線装置の一構成例を示す断面模式図である。
子線装置の一構成例を示す断面模式図である。
１：発熱体， ２：電子放出
体，３：補給源， ２３：補給
源，３３：補給源， ４１：タ
ングステン表面，４２：吸着原子，
５０１：拡散補給型電子線源，５０２：サプレッサ電
極， ５０３：アノード，５０４：引出電
源， ５０５：加速電源，５０６：
加熱電源， ５０７：電子，５０
８：走査偏向器， ５０９：収束レン
ズ，５１０：対物絞り， ５１１：
試料，５１２：制御計算機。
体，３：補給源， ２３：補給
源，３３：補給源， ４１：タ
ングステン表面，４２：吸着原子，
５０１：拡散補給型電子線源，５０２：サプレッサ電
極， ５０３：アノード，５０４：引出電
源， ５０５：加速電源，５０６：
加熱電源， ５０７：電子，５０
８：走査偏向器， ５０９：収束レン
ズ，５１０：対物絞り， ５１１：
試料，５１２：制御計算機。
フロントページの続き (72)発明者 黒田 勝広 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (12)
- 【請求項１】先端部を針状に尖らせたタングステン単結
晶からなる電子放出体と該電子放出体に接続されており
該電子放出体を加熱するための発熱体とから構成されて
なる電子線源において、上記電子放出体先端部の結晶表
面に、ジルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔｉ)，イット
リウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナ
ジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)の窒化物を吸着させ
てなることを特徴とする拡散補給型電子線源。 - 【請求項２】上記電子放出体は、タングステン(Ｗ)の＜
１００＞，＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞
単結晶からなっていることを特徴とする請求項１に記載
の拡散補給型電子線源。 - 【請求項３】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸着
させる窒化物の補給源として、上記発熱体の近傍に熱拡
散型の窒化物補給源が付着形成されており、該窒化物補
給源はジルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔｉ)，イット
リウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナ
ジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)の窒化物、またはジ
ルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔｉ)，イットリウム
(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジウム
(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)とその窒化物との固溶体も
しくは溶融混合物からなっていることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の拡散補給型電子線源。 - 【請求項４】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸着
させる窒化物の補給源として、上記発熱体の近傍に熱拡
散型の窒化物生成用材料の補給源が付着形成されてお
り、該窒化物生成用材料の補給源は、ジルコニウム(Ｚ
ｒ)，チタニウム(Ｔｉ)，イットリウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎ
ｂ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジウム(Ｖ)もしくはラ
ンタン(Ｌａ)からなっており、上記の電子放出体先端部
の結晶表面に吸着させる窒化物は、上記の窒化物生成用
材料補給源から熱拡散によって上記電子放出体先端部に
補給した上記の窒化物生成用材料を窒素ガスと反応させ
ることによって生成させたものであることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の拡散補給型電子線源。 - 【請求項５】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸着
させる窒化物は、上記の電子放出体先端部の結晶表面に
蒸着法によってジルコニウム(Ｚｒ)，チタニウム(Ｔ
ｉ)，イットリウム(Ｙ)，ニオブ(Ｎｂ)，スカンジウム
(Ｓｃ)，バナジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)からな
る窒化物生成用材料を付着させて、この付着させた窒化
物生成用材料を窒素ガスと反応させることによって窒化
生成させたものであることを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の拡散補給型電子線源。 - 【請求項６】先端部を針状に尖らせたタングステン単結
晶からなる電子放出体と該電子放出体に接続されており
該電子放出体を加熱するための発熱体とから構成されて
なる電子線源において、上記電子放出体先端部の結晶表
面にイットリウム(Ｙ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジウ
ム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)の酸化物を吸着させてな
ることを特徴とする拡散補給型電子線源。 - 【請求項７】上記電子放出体は、タングステン(Ｗ)の＜
１００＞，＜１１０＞，＜１１１＞もしくは＜３１０＞
単結晶からなっていることを特徴とする請求項６に記載
の拡散補給型電子線源。 - 【請求項８】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸着
させる酸化物の補給源として、上記発熱体の近傍に熱拡
散型の酸化物補給源が付着形成されており、該酸化物補
給源はイットリウム(Ｙ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジ
ウム(Ｖ)，もしくはランタン(Ｌａ)の酸化物、または、
イットリウム(Ｙ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジウム
(Ｖ)，もしくはランタン(Ｌａ)とその酸化物との固溶体
もしくは溶融混合物からなっていることを特徴とする請
求項６または請求項７に記載の拡散補給型電子線源。 - 【請求項９】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸着
させる酸化物の補給源として、上記発熱体の近傍に熱拡
散型の酸化物生成用材料の補給源が付着形成されてお
り、該酸化物生成用材料の補給源は、イットリウム
(Ｙ)，スカンジウム(Ｓｃ)，バナジウム(Ｖ)，もしくは
ランタン(Ｌａ)からなっており、上記の電子放出体先端
部の結晶表面に吸着させる酸化物は、上記の酸化物生成
用材料補給源から熱拡散によって上記電子放出体先端部
に補給した上記の酸化物生成用材料を酸素ガスと反応さ
せることによって生成させたものであることを特徴とす
る請求項６または請求項７に記載の拡散補給型電子線
源。 - 【請求項１０】上記の電子放出体先端部の結晶表面に吸
着させる酸化物は、上記の電子放出体先端部の結晶表面
に蒸着法によってイットリウム(Ｙ)，スカンジウム(Ｓ
ｃ)，バナジウム(Ｖ)もしくはランタン(Ｌａ)からなる
酸化物生成用材料を付着させて、この付着させた酸化物
生成用材料を酸素ガスと反応させることによって酸化生
成させたものであることを特徴とする請求項６または請
求項７に記載の拡散補給型電子線源。 - 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の拡散
補給型電子線源と、上記発熱体を加熱するための加熱手
段と、上記拡散補給型電子線源から電子を引き出すため
の電場を形成するための電場形成手段と、上記拡散補給
型電子線源からの放出電子を加速するための加速手段
と、この加速された電子を照射されるべき試料上に収束
照射するための収束手段とを具備してなることを特徴と
する拡散補給型電子線源を用いた電子線装置。 - 【請求項１２】上記の電場形成手段によって形成される
電子引出用電場の強度を制御するための制御手段をさら
に具備してなり、該制御手段は、上記拡散補給型電子線
源から所定の分解能を得るために必要なエネルギー幅の
電子放出が得られるように、上記電場形成手段によって
上記拡散補給型電子線源の電子放出体先端部に形成され
る電子引出用電場の強度を制御するものであることを特
徴とする請求項１１に記載の拡散補給型電子線源を用い
た電子線装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5438095A JPH08250054A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 拡散補給型電子線源およびそれを用いた電子線装置 |
| DE69635119T DE69635119D1 (de) | 1995-03-14 | 1996-03-01 | Kathode, elektronenstrahlemittierende Vorrichtung mit Verwendung derselben, und Verfahren zur Herstellung der Kathode |
| EP96103200A EP0732720B1 (en) | 1995-03-14 | 1996-03-01 | Cathode, electron beam emission apparatus using the same, and method of manufacturing the cathode |
| US08/610,489 US5763880A (en) | 1995-03-14 | 1996-03-04 | Cathode, electron beam emission apparatus using the same, and method of manufacturing the cathode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5438095A JPH08250054A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 拡散補給型電子線源およびそれを用いた電子線装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08250054A true JPH08250054A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12969085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5438095A Pending JPH08250054A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 拡散補給型電子線源およびそれを用いた電子線装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5763880A (ja) |
| EP (1) | EP0732720B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08250054A (ja) |
| DE (1) | DE69635119D1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259606A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Anelva Corp | 熱電子放出用フィラメント |
| JP2008004411A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子源 |
| JP2008270017A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Tohken Co Ltd | ナノチップ電界放射電子源 |
| JP2009238443A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Univ Waseda | 電子源及び電子源の製造方法 |
| WO2019008738A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電界放出型電子源および荷電粒子線装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3556331B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2004-08-18 | 株式会社日立製作所 | 電子源の作製法 |
| JP3440448B2 (ja) * | 1996-11-12 | 2003-08-25 | 日本電子株式会社 | 熱電界放射型電子銃 |
| US6252339B1 (en) | 1998-09-17 | 2001-06-26 | Nikon Corporation | Removable bombardment filament-module for electron beam projection systems |
| US6680562B1 (en) | 1999-08-20 | 2004-01-20 | Fei Company | Schottky emitter having extended life |
| SE0002066D0 (sv) * | 2000-05-31 | 2000-05-31 | Amersham Pharm Biotech Ab | Method and device for preforming analyses in parallel |
| US6771013B2 (en) * | 2000-10-17 | 2004-08-03 | Fei Company | Low power schottky emitter |
| US6798126B2 (en) * | 2002-05-03 | 2004-09-28 | Fei Company | High angular intensity Schottky electron point source |
| JP3832402B2 (ja) * | 2002-08-12 | 2006-10-11 | 株式会社日立製作所 | カーボンナノチューブを有する電子源とそれを用いた電子顕微鏡および電子線描画装置 |
| DE10245052A1 (de) * | 2002-09-26 | 2004-04-08 | Leo Elektronenmikroskopie Gmbh | Elektronenstrahlquelle und elektronenoptischer Apparat mit einer solchen |
| US9159527B2 (en) * | 2003-10-16 | 2015-10-13 | Carl Zeiss Microscopy, Llc | Systems and methods for a gas field ionization source |
| US8110814B2 (en) | 2003-10-16 | 2012-02-07 | Alis Corporation | Ion sources, systems and methods |
| US7888654B2 (en) * | 2007-01-24 | 2011-02-15 | Fei Company | Cold field emitter |
| JP5363413B2 (ja) * | 2010-05-10 | 2013-12-11 | 電気化学工業株式会社 | 電子源 |
| CN106463320B (zh) * | 2014-02-10 | 2020-02-04 | 勒博特公司 | 用于x射线管的电子发射器 |
| CN104505697B (zh) * | 2014-11-01 | 2017-09-22 | 佛山宁宇科技股份有限公司 | 抗溅射激光泵浦稀土合金热电子发射阴极贴片及其制备方法 |
| CN111048382B (zh) * | 2018-10-12 | 2021-03-23 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 电子源制造方法 |
| CN118715589A (zh) * | 2021-08-05 | 2024-09-27 | 电化株式会社 | 电子源及其制造方法、以及具备电子源的装置 |
| CN115410886A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-29 | 中国科学技术大学 | 一种场发射电子源及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE578383C (de) * | 1928-10-07 | 1933-06-13 | Franz Skaupy Dr | Wehneltkathode |
| US3273005A (en) * | 1963-04-01 | 1966-09-13 | Gen Electric | Electron emitter utilizing nitride emissive material |
| US3814975A (en) * | 1969-08-06 | 1974-06-04 | Gen Electric | Electron emission system |
| US4379250A (en) * | 1979-10-19 | 1983-04-05 | Hitachi, Ltd. | Field emission cathode and method of fabricating the same |
| JPS5661734A (en) * | 1979-10-24 | 1981-05-27 | Hitachi Ltd | Field emission cathode and its manufacture |
| US4324999A (en) * | 1980-04-30 | 1982-04-13 | Burroughs Corporation | Electron-beam cathode having a uniform emission pattern |
| JPS57191950A (en) * | 1981-05-22 | 1982-11-25 | Hitachi Ltd | Charged-particle source |
| JPS5949065A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-21 | Hitachi Ltd | 拡散補給形電子線源 |
| JPH0684452A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-03-25 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 熱電界放射陰極 |
| JP3264775B2 (ja) * | 1994-06-29 | 2002-03-11 | 電気化学工業株式会社 | 熱電界放射電子銃 |
| US5440124A (en) * | 1994-07-08 | 1995-08-08 | Wisconsin Alumni Research Foundation | High mass resolution local-electrode atom probe |
| US5616926A (en) * | 1994-08-03 | 1997-04-01 | Hitachi, Ltd. | Schottky emission cathode and a method of stabilizing the same |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP5438095A patent/JPH08250054A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-01 DE DE69635119T patent/DE69635119D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-01 EP EP96103200A patent/EP0732720B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-04 US US08/610,489 patent/US5763880A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259606A (ja) * | 2004-03-12 | 2005-09-22 | Anelva Corp | 熱電子放出用フィラメント |
| JP2008004411A (ja) * | 2006-06-23 | 2008-01-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 電子源 |
| JP2008270017A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Tohken Co Ltd | ナノチップ電界放射電子源 |
| JP2009238443A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Univ Waseda | 電子源及び電子源の製造方法 |
| WO2019008738A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電界放出型電子源および荷電粒子線装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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