[发明专利]一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法

权利要求书

1.一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)场阴极基片表面涂覆光刻胶；

2)将步骤1)中涂有光刻胶的基片进行曝光，对曝光后的基片进行显影，得到形成有孔洞阵列光刻胶的基片；

3)令步骤2)得到的基片沿自身法线方向自转，同时相对基片表面以倾斜角度蒸镀牺牲层材料，从而使蒸镀的牺牲层包覆于光刻胶表面；

4)保持步骤3)中的基片自转，同时相对基片表面以垂直角度蒸镀发射材料，在胶孔内形成发射材料尖锥；

5)剥离光刻胶，同时去除光刻胶上的牺牲层及多余的发射材料，得到包括基片和形成于基片上表面的场发射尖锥阵列的无集成栅极尖锥阵列场发射阴极。

2.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述场发射阴极基片为抛光导电基片，或包括抛光基片和形成于抛光基片表面的导电薄膜的复合基片。

3.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述光刻胶的厚度为0.8～1.2μm，所述孔洞的孔径为0.8～1.2μm。

4.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述倾斜角度为30°～60°。

5.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤4)中所述发射材料为具有高熔点和低功函数的材料。

6.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，步骤3)和步骤4)同时进行。

7.根据权利要求1所述的一种无集成栅极尖锥阵列场发射阴极的制备方法，其特征在于，所述牺牲层材料为氧化铝，所述牺牲层材料的厚度为0.1～0.2μm。

8.一种场发射阴极，其特征在于，该场发射阴极为无集成栅极尖锥阵列场发射阴极，包括导电基片和形成于基片上表面的场发射尖锥阵列。

9.根据权利要求8所述的场发射阴极，其特征在于，所述阴极沿矩形阵列线，相邻两个金属尖锥大端面中心点的直线距离为4.5～5.5μm；所述尖端的曲率半径≤50nm。

10.一种真空电子器件用电子源，其特征在于，包括如权利要求8所述的无集成栅极尖锥阵列场发射阴极和外加非集成引出栅极。