纳米颗粒材料(ngm)材料、用于制造所述材料的方法和装置及包括所述材料的电部件的制作方法_4

文档序号:8435956阅读:来源:国知局
涂有NGM的NL(纳米压印平版印刷)或Si02制成,例如通过将形成场发射体尖端1404的高场沉积,该场发射体尖端1404形成二维阵列。被入射光子1401激励,电子被场发射并移动通过微通道板1405,在那里其将信号倍增,并且最后撞击到电荷检测器阵列,可以从那里获取相应信号。
[0071]用于制造图14中所示的导体的装置的所有元件在并未描述的真空反应室内。通过气体放电来产生被用于EBID的电子。出于此目的,由针阀1302和压强计1303来控制在1301处供应的气体流。高电压源1304构建提供气体放电1305的电场。电离气体的电子穿过格栅阳极1306中的孔,并被格栅1307的可调整电压加速,以便限定进一步朝着例如玻璃的板1313行进的电子的能量。还可以用热发射体阵列、热或冷场发射体阵列或相应气体离子源来替换气体放电电子源。
[0072]前体储存器1310、阀1311、珀耳帖加热器/冷却器以及喷嘴1309被设计成供应前体分子的射束1308。在板1313上,由珀耳帖加热器/冷却器1314来控制其温度,由气体放电所产生的电子感生的二次电子以与关于图6所述的相同方式与前体分子反应。带或导线1316从源卷轴移动至绕组卷轴。热接点1315、1317照看带或导线1316的温度,其约为板1313的温度。还可以通过在基底进入沉积室的真空之前在额外的室中将基底预冷却或预加热来调整基底温度。这种措施允许在其被射束能量撞击转换之前进行过程控制和前体沉积的附加自由度。
【主权项】
1.包含嵌入基质中的导电纳米晶体的高电流密度载送纳米颗粒材料,其特征在于基质(2)由绝缘不含碳的材料组成。
2.根据权利要求1所述的材料,其特征在于所述绝缘材料是氧化物。
3.根据权利要求1所述的材料,其特征在于所述绝缘材料是氧氮化物。
4.根据权利要求1所述的材料,其特征在于所述绝缘材料是氮化物。
5.根据权利要求1所述的材料,其特征在于所述绝缘材料是半导体。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的材料,其在纳米晶体之间具有小于2nm的间隔。
7.包括根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的电部件,其中,所述材料被成形为薄层,具有用于辐射的进入平面和用于向材料施加电场的电极(733、740、736 )。
8.根据权利要求7所述的电部件,其中,所述电极(733、740)被电连接到材料。
9.根据权利要求8所述的电部件,其中,所述电极(736)与所述材料电绝缘,并且其中,其他集电器(733、740 )被电连接到材料的相对边缘。
10.包括根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的电部件,其中,所述材料形成在真空单元中布置的场发射体尖端(107 ;1107),所述真空单元由两个平面(102、1011 ;1101)形成,其中的至少一个对于光子而言是透明的,并且隔离物(103 ;1105)在平面之间,透明平面在每个单元中被用发光层(100 ;1103)覆盖,所述场发射体尖端(107 ;1107)被与发光层(100 ;1103)相对地布置,并且隔离物(103 ;1105)承载加速器格栅(105 ;1104)。
11.根据权利要求10所述的电部件,其中,所述单元形成组,在每个组内具有不同色彩的发光层(100 ;1103)。
12.根据权利要求10或11中的任一项所述的电部件,其中,所述场发射体尖端(1107)或所述场发射体尖端组可以被相互单独地激活。
13.根据权利要求10至12中的任一项所述的电部件,其中,提取器(1108)被附着于所述场发射体尖端(I 107)中的每一个。
14.包括根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的电部件,其中,所述材料形成场发射体尖端(1404),其被布置在具有尖端结构(1403)的对于光子而言透明的支撑平面(1402)上,并且其中,场发射体尖端发射电子,其占用由于发射体尖端(1404)与微通道板(1406)之间的提取电压而被IR、可见光或X辐射的入射光子提升至那些能级的已激励激子水平,并且通过微通道板(1405)与电荷检测器阵列(1406)共同作用。
15.包括根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的电部件,其中,所述材料形成在真空管的一端处被布置为阴极(1202、1207)的场发射体尖端的阵列,并且其中,所述真空管还包括阳极(1205)和在阴极(1202、1207)附近的提取器(1203)。
16.根据权利要求15所述的电部件,由此所述提取器被布置成与阴极共面或者在承载阴极的绝缘层的下面(与阳极相对),并且被用于以低电压来对发射进行开关。
17.根据权利要求15和16中的任一项所述的电部件,其中,所述真空管还包括至少一个加速器倍增电极(1204)。
18.用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的方法,其中,在样本(65)上指引产生二次电子的高能电子、离子或光子束(60),其中,供应多个无机分子和金属前体气体(67),其被所述二次电子分离,导致绝缘基质和嵌入其中的金属纳米晶体的沉积(63)。
19.用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的装置,在真空室(610)中包括作为沉积系统的电子、离子或光子束(60)源和计算机控制多无机分子和金属前体气体供应系统(66)。
20.用于制造根据权利要求10至17中的任一项所述的电部件的装置,其中,在真空室(610)中作为沉积系统的电子、离子或光子束(60)缩减图像投射系统,所述沉积系统具有计算机控制多无机分子和金属前体气体供应系统(66)从而以结构化方式限定场发射体尖端的区域布置。
21.用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的细长形式的装置,在真空室中包括作为沉积系统的电子、离子或光子束源(1301-1306)和计算机控制多无机分子和金属前体气体供应系统(1309-1312),并且还包括用于细长材料(1316)的传送系统以便移动该材料通过反应区域。
22.根据权利要求21所述的装置,包括用于保持反应区域中的材料(1316)的温度的装置(1314、1315、1317)。
23.用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的材料的装置,其特征在于电子、离子或光子束阴影掩蔽图像投射使用具有计算机控制多无机分子和金属前体气体供应系统的沉积系统和气体放电区域能量源的阳极降,以便以结构化方式沉积用于场发射电子或离子源的阵列、用于片材、用于长导线沉积、用于电源电缆、用于多像素空中光子检测器、用于IR、可见光和X射线体系中的快速成像以及用于太阳电池的NGM材料材料。
24.根据权利要求23所述的装置,还包括静电或磁性多束偏转能力。
25.用于制造根据权利要求1至6中的任一项所述的纳米颗粒材料的方法,其中尤其使用以纳米压印平版印刷手段复制且然后使用具有计算机控制多无机分子和金属前体气体供应系统的沉积系统通过高场材料沉积以场发射体尖端供应的尖端阵列,采用改进的方法,其在中间步骤中、在与尖端生长过程期间的尖端生长过程相比非常短的时间内测量电子场发射电流,并通过预定义发射电流下的发射的计算机评估在预定义发射电流下停止用于所有并行生长尖端的生长。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于发射特性的中间测量还提出一种通过使用具有计算机控制多前体(超过一个)气体供应系统的沉积系统来更新所有尖端并在1、2或3分子沉积过程中用高场化学来将尖端重新生长至先前的完美地步的方法,所述计算机控制多前体(超过一个)气体供应系统还装配有卤素以蚀刻大面积发射体结构中的所有尖端。
【专利摘要】本发明涉及纳米颗粒材料(NGM),其具有通过电荷以在室温下在重叠激子表面轨道状态下由玻色——爱因斯坦——凝聚(BEC)产生的玻色子的形式移动而以与高Tc半导体相比100倍的电流密度传导电流的非凡能力,并且具有光相关导电率。该材料被设置在导电连接之间,并且是纳米晶体复合材料。本发明还涉及包括NGM的电部件和用于使用无机化合物通过施加于基底的微粒束致沉积来制造NGM的方法和装置,所述无机化合物由于其蒸气压而被吸附在基底的表面上,并且其使得晶体传导相被嵌入包围材料的无机绝缘基质中。
【IPC分类】H01J9-02, H01B1-16, H01B1-22, H01J1-304, H01B1-20, B82Y10-00, H01B1-14
【公开号】CN104756221
【申请号】CN201380058004
【发明人】H.W.P.库普斯
【申请人】哈维尔克有限责任公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年9月6日
【公告号】EP2893548A1, US20150255239, WO2014037475A1
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