JPS6378430A - 半導体陰極の接点形成方法および半導体陰極が設けられた電子管の製造方法 - Google Patents
半導体陰極の接点形成方法および半導体陰極が設けられた電子管の製造方法Info
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- JPS6378430A JPS6378430A JP62228655A JP22865587A JPS6378430A JP S6378430 A JPS6378430 A JP S6378430A JP 62228655 A JP62228655 A JP 62228655A JP 22865587 A JP22865587 A JP 22865587A JP S6378430 A JPS6378430 A JP S6378430A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
- H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems
-
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- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/92—Means forming part of the tube for the purpose of providing electrical connection to it
-
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- H01J1/00—Details of electrodes, of magnetic control means, of screens, or of the mounting or spacing thereof, common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体領域に少なくとも部分的に囲まれた第
1導電型の表面区域を存する半導体陰極の製造、特には
接点形成方法に関するものである。
1導電型の表面区域を存する半導体陰極の製造、特には
接点形成方法に関するものである。
また本発明はかかる半導体陰極を具える電子管の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
さらにまた本発明は前記方法により製造された半導体陰
極および電子管に関するものである。
極および電子管に関するものである。
本発明の方法は、特に(排他的でない)半導体陰極に好
適である。この半導体陰極は、特に本願人の出願である
特開昭56−15529号公報明細書に記載されており
、逆バイアス接合型として一般に称されている。
適である。この半導体陰極は、特に本願人の出願である
特開昭56−15529号公報明細書に記載されており
、逆バイアス接合型として一般に称されている。
この明細書に記載されているように、電子放出表面は、
電子仕事関数低下材料層、好ましくは純粋のセシウムよ
り成る単原子層で被覆されており、このため満足すべき
効率を得ている。
電子仕事関数低下材料層、好ましくは純粋のセシウムよ
り成る単原子層で被覆されており、このため満足すべき
効率を得ている。
この結果として、電子放出表面は予め清浄化(クリーニ
ング)される必要がある。このクリーニング処理は仕事
関数低下材料層を設けない場合にも望ましく、この処理
は、電子管に半導体陰極を装着し、次いで電子管を真空
にした後、半導体陰極を、電子放出表面から不所望な素
子を全て取り除くに十分な高い温度(約850℃)に、
加熱することにより為されている。
ング)される必要がある。このクリーニング処理は仕事
関数低下材料層を設けない場合にも望ましく、この処理
は、電子管に半導体陰極を装着し、次いで電子管を真空
にした後、半導体陰極を、電子放出表面から不所望な素
子を全て取り除くに十分な高い温度(約850℃)に、
加熱することにより為されている。
この加熱温度は一般に高いため、はんだ付け、超音波接
着または熱圧着により設けられ、半導体技術に従来から
使用される例えばアルミニウム、金および銀接点のよう
な接点は上記高温度に耐性がない。この理由は特に、共
晶合金若しくは(珪素陰極)珪化物が生ずるか、または
溶融若しくは蒸発により材料が浸食されるからである。
着または熱圧着により設けられ、半導体技術に従来から
使用される例えばアルミニウム、金および銀接点のよう
な接点は上記高温度に耐性がない。この理由は特に、共
晶合金若しくは(珪素陰極)珪化物が生ずるか、または
溶融若しくは蒸発により材料が浸食されるからである。
かかる問題は、表面区域の深さが約5μm以下である場
合に発生する。この現象のため、例えば表面区域および
これを取り囲む半導体領域の間に短絡を発生させる。例
えばレーザ溶着により設けられたタンタル接点のような
より高温で溶融する材料より成る接点を用いる場合には
、かかる問題は発生しないが、クランク形成のため溶着
が信頼できなくなる。
合に発生する。この現象のため、例えば表面区域および
これを取り囲む半導体領域の間に短絡を発生させる。例
えばレーザ溶着により設けられたタンタル接点のような
より高温で溶融する材料より成る接点を用いる場合には
、かかる問題は発生しないが、クランク形成のため溶着
が信頼できなくなる。
上記問題をできる限り回避するため、本発明の半導体陰
極の製造方法は、表面区域にはタンタル、チタン、バナ
ジウムの群から選択された第1金属より成る少なくとも
一層と、金、銀、銅の群から選択された第2金属より成
る少なくとも一層とを具える接点を設け、該接点を熱的
処理により設けることを特徴とする。
極の製造方法は、表面区域にはタンタル、チタン、バナ
ジウムの群から選択された第1金属より成る少なくとも
一層と、金、銀、銅の群から選択された第2金属より成
る少なくとも一層とを具える接点を設け、該接点を熱的
処理により設けることを特徴とする。
本明細書において、熱処理とは、例えば熱圧着、抵抗溶
接、レーザ溶接その他のような高温での接着技術を意味
するものとする。
接、レーザ溶接その他のような高温での接着技術を意味
するものとする。
本発明の好適実施例において、第2金、属より成る層を
半導体表面に直接設け、該層の厚さを第1導電型の表面
区域の深さの0.25倍以下とする。
半導体表面に直接設け、該層の厚さを第1導電型の表面
区域の深さの0.25倍以下とする。
この方法により得られた半導体陰極を、電子管に装着し
た後に800〜950℃の温度に、加熱するが、上記の
短絡を発生することがない。この理由は、第2金属層の
厚さを極めて薄くするため、発生し得る共晶組成物およ
び/または珪化物の形成を第1導電型の表面区域の薄い
上部層だけに制限するからである。実際には、珪素半導
体陰極との接触は何等の劣化を起こすことなく維持され
、しかも珪素および第2金属の共晶温度よりはるかに上
の温度の数倍上まで加熱した場合でさえ、半導体陰極と
の接触は維持される。
た後に800〜950℃の温度に、加熱するが、上記の
短絡を発生することがない。この理由は、第2金属層の
厚さを極めて薄くするため、発生し得る共晶組成物およ
び/または珪化物の形成を第1導電型の表面区域の薄い
上部層だけに制限するからである。実際には、珪素半導
体陰極との接触は何等の劣化を起こすことなく維持され
、しかも珪素および第2金属の共晶温度よりはるかに上
の温度の数倍上まで加熱した場合でさえ、半導体陰極と
の接触は維持される。
特に、タンタルおよび銀の組合せは極めて安定な接点を
もたらし、しかもこれらを熱圧着により設けた場合に特
に安定であることが分かった。
もたらし、しかもこれらを熱圧着により設けた場合に特
に安定であることが分かった。
したがって、この方法により得た半導体陰極を、以下の
方法により電子管に導入することができる。
方法により電子管に導入することができる。
この方法とは、半導体陰極を電子管に装着し電子管を封
着した後、800〜950 ’Cの温度に半導体陰極を
加熱する。
着した後、800〜950 ’Cの温度に半導体陰極を
加熱する。
この熱処理により清浄化された半導体表面はほぼ均一な
電子放出動作を行う。さらに、この清浄な表面に仕事関
数低下材料、好ましくはセシウムの単原子層をなんの困
難もなく堆積することができる。
電子放出動作を行う。さらに、この清浄な表面に仕事関
数低下材料、好ましくはセシウムの単原子層をなんの困
難もなく堆積することができる。
本発明の実施例を図面に基づき説明する。
半導体陰極1(第1,2図)は、珪素より成るP型基板
2を有し、このP型基板2はその表面3に約5μmの深
さを有するn型領域4を有している。この半導体陰極は
一般に「逆バイアス接合」型と称されている。この半導
体陰極の動作についての詳しい説明は前述した特開昭5
6−15529号公報を参照されたい。
2を有し、このP型基板2はその表面3に約5μmの深
さを有するn型領域4を有している。この半導体陰極は
一般に「逆バイアス接合」型と称されている。この半導
体陰極の動作についての詳しい説明は前述した特開昭5
6−15529号公報を参照されたい。
実際の電子放出領域は第1図の円形放出領域の部分にあ
る。この部分の表面を、放出効率を向上するためセシウ
ムより成る単原子層で被覆することができる。このセシ
ウムよりなる単原子層は、電子管6(第3図)の端壁7
に半導体陰極を装着し、電子管6を真空にした後に設け
る。ところで第3図では、電子管6の、例えば偏向ユニ
ット等の他の素子はセシウムの単原子層を設けるための
セシウム源と同様に省略している。
る。この部分の表面を、放出効率を向上するためセシウ
ムより成る単原子層で被覆することができる。このセシ
ウムよりなる単原子層は、電子管6(第3図)の端壁7
に半導体陰極を装着し、電子管6を真空にした後に設け
る。ところで第3図では、電子管6の、例えば偏向ユニ
ット等の他の素子はセシウムの単原子層を設けるための
セシウム源と同様に省略している。
セシウムの単原子層を設ける前に、表面3の電子放出領
域5の部分をまずクリーニングする必要がある。このク
リーニングは、例えば加熱抵抗器により半導体陰極1を
約850℃まで加熱することにより有効に行われる。
域5の部分をまずクリーニングする必要がある。このク
リーニングは、例えば加熱抵抗器により半導体陰極1を
約850℃まで加熱することにより有効に行われる。
冒頭の段落にて説明したように、本発明の接続細線9を
、高温で溶融するタンタルより成る第1層10および第
1層より低温で溶融する銀より成る第2層11から製造
する。この実施例では銀の第2層の厚さを約1μmとす
る。この銀の第2層はn型領域4の深さに比べて薄いた
め、続く電子管の製造ステップ、特に電子放出領域5の
クリーニングにおける貰温加熱に対し満足すべき耐性を
有する接点を得ることができる。
、高温で溶融するタンタルより成る第1層10および第
1層より低温で溶融する銀より成る第2層11から製造
する。この実施例では銀の第2層の厚さを約1μmとす
る。この銀の第2層はn型領域4の深さに比べて薄いた
め、続く電子管の製造ステップ、特に電子放出領域5の
クリーニングにおける貰温加熱に対し満足すべき耐性を
有する接点を得ることができる。
銀−タンタルの接続細線9を、タンタルの薄片上に銀の
薄層を堆積(precipi tation)させるこ
とにより得て、この後にこれらを切断することにより接
続細線若しくは接続テープを形成する。続いて銀−タン
タルの2重層を表面3のn型領域4の部分に熱圧着によ
り固着する。
薄層を堆積(precipi tation)させるこ
とにより得て、この後にこれらを切断することにより接
続細線若しくは接続テープを形成する。続いて銀−タン
タルの2重層を表面3のn型領域4の部分に熱圧着によ
り固着する。
接続細線9は、基板2と接触する接続細線12と同様に
端壁7の導線引出し部(リードスルー)を内から外に貫
通させる。次いで、陰極を固定した後、電子管6を真空
に排気するかまたは不活性ガスで満たし、次いで封着す
る。
端壁7の導線引出し部(リードスルー)を内から外に貫
通させる。次いで、陰極を固定した後、電子管6を真空
に排気するかまたは不活性ガスで満たし、次いで封着す
る。
次に、電子放出表面をクリーニングするため加熱抵抗器
により陰極を約850℃まで加熱する。n型領域4の厚
さに比して銀の第2層11の厚さが薄いため、pn接合
8の劣化(d+4radation)を起こさない。
により陰極を約850℃まで加熱する。n型領域4の厚
さに比して銀の第2層11の厚さが薄いため、pn接合
8の劣化(d+4radation)を起こさない。
最後に、セシウムの単原子層を電子放出表面に図示しな
いセシウム容器から従来の手法で設ける。
いセシウム容器から従来の手法で設ける。
したがって、本発明の電子管を得ることができた。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本
発明の技術範囲内において種々の変形を施すことができ
る。
発明の技術範囲内において種々の変形を施すことができ
る。
例えば、約0.2μmのタンタル層を表面3に予め設け
ることもできる。このタンタル層はその下側の半導体本
体を被覆する。この場合に銀層11の厚みを大きくする
ことができる。
ることもできる。このタンタル層はその下側の半導体本
体を被覆する。この場合に銀層11の厚みを大きくする
ことができる。
上記実施例ではpn接合8について述べたが、半導体陰
極のためのpn構造の代わりに、ビン構造を用いること
もできる。さらに表面3を絶縁層と相俟って設け、所望
により特開昭56−15529号公報に記載されたよう
に、この絶縁層上の電子放出領域5の周囲に加速電極を
設けることもできる。
極のためのpn構造の代わりに、ビン構造を用いること
もできる。さらに表面3を絶縁層と相俟って設け、所望
により特開昭56−15529号公報に記載されたよう
に、この絶縁層上の電子放出領域5の周囲に加速電極を
設けることもできる。
第1図は本発明の方法により得た接点が設けられた半導
体陰極の平面図、 第2図は第1図の■−■線上の断面図、第3図は本発明
の方法により製造された電子管を示す線図である。 1・・・半導体陰極 2・・・p型基板3・・・表
面 4・・・n型領域5・・・電子放出領域
6・・・電子管7・・・端壁 8・・・
pn接合9.12・・・接続細線 10・・・第1層
11・・・第2層 特 許 出 願 人 エヌ・ベー・フィリップス・
フルーイランペンファブリケシ
体陰極の平面図、 第2図は第1図の■−■線上の断面図、第3図は本発明
の方法により製造された電子管を示す線図である。 1・・・半導体陰極 2・・・p型基板3・・・表
面 4・・・n型領域5・・・電子放出領域
6・・・電子管7・・・端壁 8・・・
pn接合9.12・・・接続細線 10・・・第1層
11・・・第2層 特 許 出 願 人 エヌ・ベー・フィリップス・
フルーイランペンファブリケシ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、半導体領域に少なくとも部分的に囲まれた第1導電
型の表面区域を有する半導体陰極に接点を形成するに当
り、前記表面区域にはタンタル、チタン、バナジウムの
群から選択された第1金属より成る少なくとも一層と、
金、銀、銅の群から選択された第2金属より成る少なく
とも一層とを具える接点を設け、該接点を熱的処理によ
り設けることを特徴とする半導体陰極の接点形成方法。 2、前記第2金属より成る層を半導体表面に直接設け、
該層の厚さを第1導電型の表面区域の深さの0.25倍
以下とするようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の半導体陰極の接点形成方法。 3、前記第1金属をタンタルとし、第2金属を銀とする
ようしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項または
第2項記載の半導体陰極の接点形成方法。 4、前記熱的処理を熱圧着またはレーザ溶着より構成す
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項、
第2項または第3項記載の半導体陰極の接点形成方法。 5、半導体材料を珪素とすることを特徴とする特許請求
の範囲第1項乃至第4項の何れか一項記載の半導体陰極
の接点形成方法。 6、特許請求の範囲第1項乃至第5項の何れか一項に記
載の方法により製造された半導体陰極。 7、電子管を製造するに当り、特許請求の範囲第1項乃
至第5項の何れか1項の記載の方法により製造された半
導体陰極を電子管内に配設し、電子管を封着した後、半
導体陰極を800乃至950℃の間の温度に加熱するよ
うにしたことを特徴とする電子管の製造方法。 8、前記半導体陰極の表面を電子仕事関数低下材料で被
覆するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第7
項記載の電子管の製造方法。 9、電子仕事関数低下材料としてセシウムより成る単原
子層を配設することを特徴とする特許請求の範囲第8項
記載の電子管の製造方法。 10、特許請求の範囲第7項乃至第9項の何れか一項に
記載された方法により製造された電子管。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8602330 | 1986-09-15 | ||
NL8602330A NL8602330A (nl) | 1986-09-15 | 1986-09-15 | Werkwijze voor het contacteren van halfgeleiderkathoden, alsmede voor het vervaardigen van een electronenbuis voorzien van een dergelijke kathode. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6378430A true JPS6378430A (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=19848551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62228655A Pending JPS6378430A (ja) | 1986-09-15 | 1987-09-14 | 半導体陰極の接点形成方法および半導体陰極が設けられた電子管の製造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4806818A (ja) |
EP (1) | EP0261720B1 (ja) |
JP (1) | JPS6378430A (ja) |
KR (1) | KR880004526A (ja) |
CA (1) | CA1320991C (ja) |
DE (1) | DE3764753D1 (ja) |
NL (1) | NL8602330A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400200C2 (de) * | 1993-01-05 | 1997-09-04 | Toshiba Kawasaki Kk | Halbleitervorrichtung mit verbesserter Verdrahtungsstruktur und Verfahren zu ihrer Herstellung |
JP2856135B2 (ja) * | 1996-01-30 | 1999-02-10 | 日本電気株式会社 | 電界放出冷陰極素子の固定構造及び固定方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US3667007A (en) * | 1970-02-25 | 1972-05-30 | Rca Corp | Semiconductor electron emitter |
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