[发明专利]一种双栅型真空场发射三极管结构及其制作方法

权利要求书

1.一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，双栅型真空场发射三极管结构包括：

衬底（100），

底栅极（110），所述底栅极（110）沉积在衬底（100）上，

底栅绝缘层（130），所述底栅绝缘层（130）沉积在底栅极（110）上，

源漏电极（150），所述源漏电极（150）沉积在底栅绝缘层（130）上，所述源漏电极（150）包括对称设置的源电极和漏电极，源电极和漏电极之间设有电极间隙；

导电薄膜（250），所述导电薄膜（250）沉积在源漏电极（150）和电极间隙上，导电薄膜（250）在所述电极间隙处设置有真空沟道（260）；

顶栅绝缘层（170），所述顶栅绝缘层（170）沉积在导电薄膜（250）上；

及顶栅极（120），所述顶栅极（120）沉积在顶栅绝缘层（170）上；

真空沟道（260）处于导电薄膜中部、源漏电极间隙之间；真空沟道（260）上方被顶栅绝缘层（170）和顶栅极（120）覆盖，避免真空沟道（260）与外界环境直接接触，电子在真空沟道（260）中传输时不受到大气中粒子的碰撞散射；

所述双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，包括以下步骤：

在衬底（100）上制作底栅极（110）；

在底栅极（110）上制作底栅绝缘层（130）；

在底栅绝缘层（130）上制作对称的源漏电极（150），并使得对称的源漏电极之间设有电极间隙；

在源漏电极（150）之间制作导电薄膜（250），导电薄膜（250）正中央与源漏电极（150）间隙中央对齐；

在导电薄膜（250）上制作顶栅绝缘层（170）；

在顶栅绝缘层（170）上制作顶栅极（120）；

顶栅极（120）制作完成后，在导电薄膜（250）上制作纳米级真空沟道（260）；所述的真空沟道（260）通过对导电薄膜（250）采用电形成工艺使导电薄膜（250）龟裂制成；

所述的真空沟道（260）宽度为20~200 nm。

2.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，源漏电极（150）之间设有5~15 μm的电极间隙，源漏电极（150）处于底栅极（110）的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的底栅极（110）的厚度为50~200 nm；所述底栅极（110）由镍、铜、铂、银、铬、钼中的一种或几种材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的底栅绝缘层（130）的厚度为50~250 nm；所述底栅绝缘层（130）采用氧化硅、氮化硅、氧化铪中的一种或几种制成。

5.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的源漏电极（150）的厚度为50~200 nm；所述源漏电极（150）由镍、铜、铂、银、铬、钼中的一种或几种材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的导电薄膜（250）的厚度为20~150 nm；所述导电薄膜（250）由氧化钯、氧化锌、氧化锡、氧化铝、氧化钛中的一种或几种材料制成；导电薄膜（250）正中央与源漏电极（150）间隙中央对齐。

7.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的顶栅绝缘层（170）的厚度为50~250 nm；所述顶栅绝缘层（170）采用氧化硅、氮化硅、氧化铪中的一种或几种制成。

8.根据权利要求1所述的一种双栅型真空场发射三极管结构的制作方法，其特征在于，所述的顶栅极（120）的厚度为50~200 nm；所述顶栅极（120）由镍、铜、铂、银、铬、钼中的一种或几种材料制成；顶栅极（120）与底栅极（110）水平位置对齐。

9.一种双栅型真空场发射三极管结构，其特征在于，由权利要求1至8任意一项所述的制作方法制得。