反射式速调管及电子发射装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种反射式速调管及电子发射装置。
【背景技术】
[0002] -般而言，太赫兹波是指频率从0. 3T化-3T化或者0.1 T化-IOT化范围的电磁波。 太赫兹波的波段处于红外波段与毫米波之间，具有优异的特性，比如：太赫兹波具有一定的 穿透能力，且光子能量小，不会对物体造成损坏；同时很多材料在太赫兹波具有一定的吸 收。因而，对太赫兹波的研究具有重要的意义。
[0003] 反射式速调管是一种电磁波输出的器件。为了能够得到可探测的太赫兹波的信 号，需要调整送种反射式速调管的特征尺寸，并需要较大的注入电子的电流密度。然而，现 有的反射式速调管由于娃尖等发射体材料限制，难W同时兼顾较小的特征尺寸和较大的注 入电子的电流密度。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，确有必要提供一种反射式速调管及电子发射装置，其具有较大的电子 发射密度。
[0005] -种反射式速调管，其包括；一第一基板和一第二第二基板，该第一第一基板和第 二第二基板配合设置形成一谐振腔体；一透镜，该透镜设置于该谐振腔体的一端形成一输 出端；W及一电子发射装置，该电子发射装置向所述谐振腔体内部发射电子，该电子在谐振 腔体内振荡，最终由输出端输出，所述电子发射装置包括：一电子发射结构和一电子反射结 构分别设置在第一基板和第二基板，且相对设置，其中，该电子反射结构包括：反射极、第二 栅网；该电子发射结构包括：阴极、电子引出极、电子发射体、第一栅网，其中，该电子发射 体与所述阴极电连接，该电子引出极具有一通孔对应所述电子发射体，所述电子发射体包 括多个子电子发射体，每个子电子发射体具有一电子发射端，每一电子发射端至电子引出 极的所述通孔的侧壁的最短距离基本一致，每一电子发射端与反射极之间的距离大于等于 10微米小于等于200微米，所述反射式速调管内的压强小于等于100帕。
[0006] -种电子发射装置，包括；一阳极电极；一阴极，所述阴极与阳极电极相对且间隔 设置；一电子发射体，该电子发射体与所述阴极电连接；一电子引出极，该电子引出极通过 一绝缘层与所述阴极电绝缘且间隔设置，该电子引出极具有一通孔对应所述电子发射体； 其中，所述电子发射体包括多个子电子发射体，每个子电子发射体具有一电子发射端，每一 电子发射端至电子引出极的所述通孔的侧壁的最短距离基本一致，每一电子发射端与阳极 电极之间的距离大于等于10微米小于等于200微米，所述电子发射装置内的压强小于等于 100 帕。
[0007] 与现有技术相比，本发明所提供的反射式速调管及电子发射发射装置具有W下优 点；第一，由于装置内的压强小于100帕，子电子发射体与阳极电极之间的距离大于等于10 微米小于等于200微米，并且，电子发射体中每一个子电子发射体远离阴极的一端至电子 引出极通孔的侧壁的最短距离基本一致，使得每一个子电子发射体具有大致相等的场强， 因而，使每一个子电子发射体均能发射较多电子，提高了电子发射体的总体电流发射密度， 从而可得到较大的注入电子的电流密度。第二，此时装置内的气体成分不限，可为空气或者 惰性气体，从而避开了装置封装时的高真空维持的难题，从而便于该装置的制备W及应用。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明第一实施例提供的电子发射装置的剖面结构示意图。
[0009] 图2为本发明第一实施例提供的电子发射装置所采用的碳纳米管阵列的扫描电 镜照片。
[0010] 图3为本发明第二实施例提供的场发射显示器的像素单元的结构示意图。
[0011] 图4为本发明第H实施例提供的反射式速调管的结构示意图。
[0012] 图5为本发明第四实施例提供的电子发射装置的结构示意图。
[0013] 图6为本发明第四实施例提供的电子发射装置所采用的碳纳米管线状结构的扫 描电镜照片。
[0014] 图7为图6中碳纳米管线状结构中尖端的透射电镜照片。
[0015] 图8为本发明第五实施例提供的反射式速调管的结构示意图。
[0016] 图9为本发明第六实施例提供的电子发射装置的剖面结构示意图。
[0017] 图10为本发明第走实施例提供的电子发射装置的剖面结构示意图。
[0018] 主要元件符号说明
如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的电子发射装置及其应用作进一步 的详细说明。
[0020] 请参见图1，本发明第一实施例提供一种电子发射装置10,其包括一绝缘基底 102, 一阴极104, 一电子发射体106, 一绝缘层108、一电子引出极110、W及一阳极电极112。
[0021] 所述阴极104与所述阳极电极112相对且间隔设置。所述电子发射体106与所述 阴极104电连接。该电子引出极110通过所述绝缘层108与所述阴极104电绝缘且间隔设 置。
[0022] 所述绝缘基底102具有一表面（图未标)。所述阴极104设置于该绝缘基底102的 表面。所述绝缘层108设置于阴极104的表面。所述绝缘层108定义一第一开口 1080, W 使阴极104的至少部分表面通过该第一开口 1080暴露。所述电子发射体106设置于所述 阴极104通过第一开口 1080暴露的表面，且与该阴极104电连接。所述电子引出极110设 置于绝缘层108表面。电子引出极110通过该绝缘层108与所述阴极104间隔设置，而且 所述电子引出极110定义一通孔1100, W使阴极104的至少部分表面通过该通孔1100暴 露。优选地，所述电子引出极110的通孔1100设置在电子发射体106的正上方。进一步， 所述电子发射装置10还可W包括一设置于电子引出极110表面的固定元件114, W将该电 子引出极110固定于绝缘层108上。
[0023] 所述绝缘层108可W直接设置于阴极104表面，也可设置于绝缘基底102表面。所 述绝缘层108的形状、大小不限，可W根据实际需要进行选择，只要使阴极104和电子引出 极110电绝缘即可。具体地，所述绝缘层108可W为一具有通孔的层状结构，所述通孔即为 第一开口 1080。所述绝缘层108也可为多个相隔一定距离设置的条状结构，且所述相隔一 定距离设置的条状结构之间的间隔即为第一开口 1080。所述阴极104的至少部分对应设置 于所述绝缘层108的第一开口 1080处，并通过该第一开口 1080暴露。
[0024] 可W理解，所述绝缘层108设置于所述阴极104与电子引出极110之间，W使所述 阴极104与电子引出极110之间电绝缘。
[0025] 所述绝缘基底102的材料可W为娃、玻璃、陶瓷、塑料或聚合物。所述绝缘基底102 的形状与厚度不限，可W根据实际需要选择。优选地，所述绝缘基底102的形状为圆形、正 方形或矩形。本实施例中，所述绝缘基底102为一边长为10毫米，厚度为1毫米的正方形 玻璃板。
[0026] 所述阴极104为一导电层，且其厚度和大小可W根据实际需要选择。所述阴极104 的材料可W为纯金属、合金、半导体、氧化钢锡或导电浆料等。可W理解，当绝缘基底102为 娃片时，该阴极104可W为一娃渗杂层。本实施例中，所述阴极104为一厚度为20微米的 铅膜，该铅膜通过磁控瓣射法沉积于绝缘基底102表面。
[0027] 所述绝缘层108的材料可W为树脂、厚膜曝光胶、玻璃、陶瓷、氧化物及其混合物 等。所述氧化物包括二氧化娃、H氧化二铅、氧化银等。所述绝缘层108的厚度和形状可W 根据实际需要选择。本实施例中，所述绝缘层108为一厚度为100微米的圆环形光刻胶设置 于阴极104表面，且其定义有一圆形通孔，所述阴极104的部分表面通过该圆形通孔暴露。
[0028] 所述电子引出极110可W为一具有通孔1100的层状电极。所述电子引出极110 也可为多个相隔一定距离设置的条状电极，且所述相隔一定距离设置的条状电极之间的间 隔即为通孔1100。所述电子引出极110的材料可W为不镑钢、钢或鹤等具有较大刚性的金 属材料，也可W为碳纳米管等。所述电子引出极110的厚度大于等于10微米，优选地，电子 引出极110的厚度为30微米至60微米。所述电子引出极110的通孔1100形成具有预定 倾斜度的倾斜侧壁。具体地，通孔1100呈现倒漏斗的形状，从而使通孔1100的宽度随着远 离阴极104的方向而变窄。即所述电子引出极110的通孔1100具有一远离所述阴极104 的第二开口及一靠近所述阴极104的第四开口，且第二开口的面积小于所述第四开口的面 积。所述通孔1100靠近阴极104的宽度为80微米毫米，通孔1100远离阴极104的宽度 为10微米毫米。所述电子引出极110的通孔1100的侧壁的表面为平面、凹面或凸面。 所述电子引出极110的通孔1100的侧壁上还可W设置二次电子发射层。当电子发射体106 发射的电子碰撞电子引出极110的通孔1100的侧壁