[发明专利]场发射装置的材料与配置

权利要求书

1.一种装置，其包括：

阴极；

阳极，其中所述阳极和阴极接受第一功率源以产生高于阴极电势的阳极电势；

栅极，其位于所述阳极和所述阴极之间，所述栅极接受第二功率源以产生被选择来从所述阴极诱导第一成组的电子的电子发射的栅极电势，该第一成组的电子具有高于第一阈值能量的能量；和

位于所述栅极与所述阳极之间的抑制器，所述抑制器接受第三功率源，以产生被选择来从所述阳极诱导电子发射的抑制器电势。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述栅极和所述抑制器中的至少一个包括薄膜，所述薄膜包括以下材料中的至少一种：金属和石墨烯。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括以下材料中的至少一种：钨、钍钨、氧化物涂覆的金属、硼化物、钼、钽和铪。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括类金刚石碳。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述类金刚石碳至少部分地形成所述阴极和所述阳极中的至少一个上的涂层。

6.根据权利要求4所述的装置，其中所述类金刚石碳包含氮。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括场发射增强特征，并且其中，所述场发射增强特征包括钼。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括场发射增强特征，并且其中，所述场发射增强特征至少部分地涂覆有类金刚石碳。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括金刚石。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述金刚石掺杂有氢。

11.根据权利要求9所述的装置，其中所述金刚石是粒状的，且其中所述粒状的金刚石的晶粒至少部分地形成所述阴极和所述阳极中的至少一个上的场发射增强特征。

12.根据权利要求9所述的装置，其中所述金刚石包括纳米晶金刚石。

13.根据权利要求9所述的装置，其中所述金刚石包括n-型掺杂金刚石。

14.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括碳纳米管阵列。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括碳纳米芽。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括半导体。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述半导体包括硅。

18.根据权利要求16所述的装置，其中所述半导体包括掺杂剂。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述掺杂剂被选择以产生负电子亲和性材料。

20.根据权利要求16所述的装置，其中所述半导体被涂覆。

21.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极包括掺杂半导体，以及其中对于所选定的能量，所述阴极的状态密度比所述阳极的状态密度高。

22.根据权利要求1所述的装置，其中所述阳极包括掺杂半导体，以及其中对于所选定的能量，所述阳极的状态密度比所述阴极的状态密度低。

23.根据权利要求1所述的装置，其中所述阴极和所述阳极中的至少一个包括场发射增强特征，并且其中，所述场发射增强特征包括硅。

24.根据权利要求1所述的装置，其还包括：

设置在所述阴极和所述栅极之间的材料，所述材料至少部分地支撑所述栅极。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述材料包括以下材料中的至少一种：金刚石、氧化硅、氮化硅、氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化锆、氧化铝和氮化硼。

26.根据权利要求24所述的装置，其中所述栅极包括沉积在所述材料上的至少一个薄膜。

27.根据权利要求1所述的装置，还包括：

位于所述阳极和所述抑制器之间的材料，所述材料至少部分地支撑所述抑制器。