【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及發(fā)射器、使用該發(fā)射器的電子槍及電子設(shè)備、以及發(fā)射器的制造方法。
技術(shù)介紹
1、裝載于電子顯微鏡的電子槍，為了得到高分辨率且高亮度的觀察圖像，進行了各種改良。電子顯微鏡所使用的電子槍中，場致發(fā)射型和肖特基型的電子槍利用了隧道效應(yīng)、肖特基效應(yīng)，通過在發(fā)射器的前端產(chǎn)生電場集中來高效地發(fā)射電子。
2、作為用于這些電子槍的發(fā)射器的材料，例如使用作為低功函數(shù)材料的六硼化鑭(lab6)等金屬硼化物和/或氧化鑭(la2o3)、氧化釔(y2o3)、氧化釓(gd2o3)、碳化鉭(dy2o3)等稀土氧化物(參照專利文獻1)。另外，本專利技術(shù)人等還提出了使用碳化鉿(hfc)的發(fā)射器(參照專利文獻2)。
3、現(xiàn)有技術(shù)文獻
4、專利文獻
5、專利文獻1：日本特開2008-16451號公報
6、專利文獻2：國際公開第2021/002305號
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)要解決的問題
2、然而，隨著電子顯微鏡的高精度化及高性能化，要求更高亮度且高壽命的發(fā)射器。
3、因此，本專利技術(shù)的目的在于，提供一種能夠長期高效率且穩(wěn)定地發(fā)射電子的發(fā)射器、使用該發(fā)射器的電子槍及電子設(shè)備、以及發(fā)射器的制造方法。
4、用于解決問題的方案
5、本專利技術(shù)的發(fā)射器為具備納米針的發(fā)射器，前述納米針由以通式reox(式中，re為稀土元素，1≤x<1.5)表示的稀土氧化物形成。
6、前述納米針的至少前端部可
7、前述稀土氧化物可以包含選自由la、ce、pr、nd和sm組成的組中的至少1種稀土元素。
8、另外，前述稀土氧化物可以以0.5原子％以下的范圍含有g(shù)a。
9、另一方面，前述納米針可以設(shè)為最大直徑為1nm以上且1μm以下，長度為500nm以上且30μm以下。此時，前述納米針的前端部的曲率半徑可以設(shè)為最大直徑的50％以下。另外，前述納米針的前端部的曲率半徑可以設(shè)為5～30nm。
10、也可以是，本專利技術(shù)的發(fā)射器還具備支承針和長絲，前述支承針由選自由w、ta、pt、re和c組成的組中的至少1種元素形成，前述納米針借助前述支承針安裝于前述長絲。
11、本專利技術(shù)的電子槍具備前述的發(fā)射器，例如是冷陰極場致發(fā)射電子槍或肖特基電子槍。
12、本專利技術(shù)的電子設(shè)備具備電子槍，例如是掃描型電子顯微鏡、透射型電子顯微鏡、掃描型透射電子顯微鏡、俄歇電子能譜儀、電子能量損失譜儀和能量色散型電子分光器等。
13、本專利技術(shù)的發(fā)射器的制造方法為制造具備納米針的發(fā)射器的方法，所述方法具有：將含有稀土元素的金屬的表面氧化，形成由以通式reox(式中，re為稀土元素，1≤x<1.5)表示的稀土氧化物構(gòu)成的膜的工序；和使用聚焦離子束，將由前述稀土氧化物構(gòu)成的膜加工成針狀，得到前述納米針的工序。
14、在形成由前述稀土氧化物構(gòu)成的膜的工序中，可以通過將含有稀土元素的金屬保持在溫度為0～800℃、壓力為101～105pa、相對濕度為10～70％的條件下，從而將前述金屬的表面氧化。
15、在將由前述稀土氧化物構(gòu)成的膜加工成針狀的工序中，可以從前述金屬的表面切出由前述稀土氧化物構(gòu)成的膜，在支承針上載置由前述稀土氧化物構(gòu)成的膜。
16、專利技術(shù)的效果
17、根據(jù)本專利技術(shù)，能夠得到能夠長期高效率且穩(wěn)定地發(fā)射電子的發(fā)射器和電子槍。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種發(fā)射器，其為具備納米針的發(fā)射器，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的至少前端部由結(jié)晶相構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其中，所述結(jié)晶相為選自由立方晶系、單斜晶系和六方晶系組成的組中的至少1種晶系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射器，其中，在所述結(jié)晶相為立方晶系的情況下，所述納米針的前端部的晶面為(001)面或(110)面，
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述稀土氧化物包含選自由La、Ce、Pr、Nd和Sm組成的組中的至少1種稀土元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述稀土氧化物含有0.5原子％以下的Ga。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的最大直徑為1nm以上且1μm以下，長度為500nm以上且30μm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的前端部的曲率半徑為最大直徑的50％以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的前端部的曲率半徑為5～30nm。>
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中任一項所述的發(fā)射器，其還具備支承針和長絲，
11.一種電子槍，其具備權(quán)利要求1～10中任一項所述的發(fā)射器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子槍，其為冷陰極場致發(fā)射電子槍或肖特基電子槍。
13.一種電子設(shè)備，其具備權(quán)利要求11或12所述的電子槍。
14.一種發(fā)射器的制造方法，其為制造具備納米針的發(fā)射器的方法，所述方法具有：
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)射器的制造方法，其中，在形成由所述稀土氧化物構(gòu)成的膜的工序中，通過將含有稀土元素的金屬保持在溫度為0～800℃、壓力為101～105Pa、相對濕度為10～70％的條件下，從而將所述金屬的表面氧化。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的發(fā)射器的制造方法，其中，在將由所述稀土氧化物構(gòu)成的膜加工成針狀的工序中，從所述金屬的表面切出由所述稀土氧化物構(gòu)成的膜，在支承針上載置由所述稀土氧化物構(gòu)成的膜。
...【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
1.一種發(fā)射器，其為具備納米針的發(fā)射器，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的至少前端部由結(jié)晶相構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射器，其中，所述結(jié)晶相為選自由立方晶系、單斜晶系和六方晶系組成的組中的至少1種晶系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射器，其中，在所述結(jié)晶相為立方晶系的情況下，所述納米針的前端部的晶面為(001)面或(110)面，
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述稀土氧化物包含選自由la、ce、pr、nd和sm組成的組中的至少1種稀土元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述稀土氧化物含有0.5原子％以下的ga。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的最大直徑為1nm以上且1μm以下，長度為500nm以上且30μm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)射器，其中，所述納米針的前端部的曲率半徑為最大直徑的50％以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐捷，唐帥，速水涉，秦祿昌，
申請(專利權(quán))人：唐捷，
類型：發(fā)明
國別省市：
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