[发明专利]具有电子发射结构的装置

权利要求书

1.一种x射线发射装置，该x射线发射装置包括由至少一个分隔体间隔开的x射线发射结构和电子发射结构，所述至少一个分隔体被定位成使得所述x射线发射结构和所述电子发射结构相互面向并且所述x射线发射结构和所述电子发射结构之间存在排空的内部间隙；

所述x射线发射结构包括阳极，该阳极为x射线靶标；并且

所述电子发射结构包括至少一个激活范围，各个激活范围包括多个激活区，各个激活区包括：

(a)阴极；

(b)选通锥体电子源，其包括布置成阵列的多个发射针尖；

(c)位于所述选通锥体电子源和所述阴极之间的电阻层；

(d)栅电极，其包括多个栅极孔，至少一个所述栅极孔的位置与至少一个所述发射针尖的位置相对应；

其中，所述发射针尖被配置为朝着所述x射线发射结构发射电子束，

其中，所述激活范围被至少一个聚焦结构包围，

其中，所述多个激活区在所述激活范围内被布置成方形栅格图案，并且

其中，栅极互连引线包围各个激活区并且穿插在激活区之间。

2.根据权利要求1所述的x射线发射装置，其中，所述栅极孔的直径小于200纳米。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述发射针尖的底部的宽度小于300纳米。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述栅电极通过所述栅极互连引线连接到电压源，所述栅电极位于所述栅极互连引线的间隙内，使得所述栅电极在各侧连接到所述栅极互连引线。

5.根据权利要求4所述的x射线发射装置，其中，所述栅极互连引线比所述栅电极厚。

6.根据权利要求5所述的x射线发射装置，其中，所述栅极互连引线的厚度为0.5微米至20微米。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述电阻层的厚度大于300纳米。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述电阻层包括SiCN。

9.根据权利要求8所述的x射线发射装置，其中，所述电阻层包括位于与所述阴极的界面处的第一阻挡子层。

10.根据权利要求9所述的x射线发射装置，其中，所述电阻层包括位于与所述选通锥体电子源的界面处的第二阻挡子层。

11.根据权利要求10所述的x射线发射装置，其中，所述第一阻挡子层和所述第二阻挡子层包括具有小于40％的硅原子百分比的SiCN或SiC。

12.根据权利要求10所述的x射线发射装置，其中，所述第一阻挡子层和所述第二阻挡子层包括非晶碳。

13.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述选通锥体电子源能够传送具有1mA/mm²至10mA/mm²的通量密度的电流。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述激活区的面积为100平方微米至4平方毫米。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述激活区在每平方微米具有1至10个发射针尖。

16.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述阴极的厚度为0.5微米至20微米。

17.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述发射针尖、对应的栅极孔、所述阴极和所述电阻层中的每一个的位置沿着所述电子发射结构的平面交叠。

18.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述内部间隙提供所述电子发射结构和所述x射线发射结构之间的畅通空间。

19.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述阳极包括由钼、铑和钨构成的组中的一种或更多种。

20.根据权利要求1或权利要求2所述的x射线发射装置，其中，所述激活区还包括基板，所述基板是基于硅的。