シリコン電界放射列の放射特性

抄録

単結晶Siを用いたゲート電極付電界放射列(FEA)の研究は,ここ数年間で急速に進展してきた。最新のSi-LSI技術を利用することで,高い再現性と精度で構造を作製でき,また,半導体としての電気伝導メカニズムに基づく多様な電子放射特性を示す,などがその理由であろう。本稿では,Si-FEAの構造,作製プロセス,放射電流の揺らぎ,p/n接合を内蔵するエミッタの放射特性を述べ,最後に放射電流の安定化に対する試みについて最近の研究成果を紹介する。特に,エミッタに近接して一体形成されたゲート電極が,Si基板内での電流の生成とエミッタへの供給メカニズムにおいて重要な役割を果たしていることについて述べる。また,この現象をうまく利用すれば,非常に簡単なトランジスタ構造のFEAを実現でき,これが放射電流の制御に有効であることについても言及する。