KR102341688B1 - Field emission device and x-ray emission source having the same - Google Patents

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Abstract

전계 방출 소자는 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되고, 전자빔을 방출하는 적어도 하나의 에미터; 상기 캐소드 전극 및 상기 에미터와 이격되어 배치되고, 상기 전자빔을 가속시키는 애노드 전극; 상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 전자빔을 통과시키는 적어도 하나의 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및 상기 게이트 전극의 상기 캐소드 전극에 마주하는 면에 부착되고, 상기 게이트 홀을 커버하는 전자 투과성 도전체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전자 투과성 도전체는 도전성 물질을 포함하여 상기 캐소드 전극 및 상기 게이트 전극 사이에 형성되는 전계의 등전위선들의 변형을 방지하고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 투과시킬 수 있다. The field emission device includes a cathode electrode; at least one emitter electrically connected to the cathode electrode and emitting an electron beam; an anode electrode disposed to be spaced apart from the cathode electrode and the emitter and accelerating the electron beam; a gate electrode disposed between the cathode electrode and the anode electrode and having at least one gate hole through which the electron beam passes; and an electron-transmitting conductor attached to a surface of the gate electrode facing the cathode electrode and covering the gate hole. Here, the electron-transmitting conductor may include a conductive material to prevent deformation of equipotential lines of an electric field formed between the cathode electrode and the gate electrode, and transmit electrons emitted from the emitter.

Description

전계 방출 소자 및 이를 구비하는 엑스선 방출원{FIELD EMISSION DEVICE AND X-RAY EMISSION SOURCE HAVING THE SAME}Field emission device and X-ray emission source having the same

본 발명은 전계 방출 소자 및 이를 구비하는 엑스선 방출원에 관한 것이다. The present invention relates to a field emission device and an X-ray emission source having the same.

일반적으로 전계 방출 소자(Field Emission Device)는 캐소드(cathode) 전극에 전계를 인가하여 상기 캐소드 전극 상에 배치된 에미터(emitter)에서 전자를 방출시키는 소자이다. 상기 전계 방출 소자는 2 전극 구조 또는 3 전극 구조로 형성될 수 있다. 이 중, 상기 3 전극 구조의 전계 방출 소자는 게이트(gate) 전극에 인가된 전압으로 상기 캐소드 전극 상의 상기 에미터에서 전자빔을 방출시키고, 상기 전자빔은 상기 게이트 전극을 통과한 전자가 애노드 전극에 인가된 전압에 의해 가속될 수 있다. 상기 캐소드 전극에서 방출된 전자는 상기 게이트 전극의 홀을 통하여 상기 애노드 전극으로 이동한다. In general, a field emission device is a device that emits electrons from an emitter disposed on the cathode electrode by applying an electric field to the cathode electrode. The field emission device may have a two-electrode structure or a three-electrode structure. Of these, the field emission device having the three-electrode structure emits an electron beam from the emitter on the cathode electrode with a voltage applied to a gate electrode, and the electron beam passing through the gate electrode is applied to the anode electrode It can be accelerated by the applied voltage. Electrons emitted from the cathode electrode move to the anode electrode through a hole in the gate electrode.

한편, 상기 게이트 전극에 인가되는 전압에 의해 상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극 사이에 전계가 형성될 수 있다. 상기 전계는 대체적으로 상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극 사이에서 균일할 수 있다. 그러나, 상기 홀 인근에서는 상기 전계가 변형될 수 있다. 상기 전계의 변형은 상기 전자빔이 집중되지 않고 퍼지도록 하여, 상기 애노드 전극에 도달하는 전자빔의 폭이 증가될 수 있다. Meanwhile, an electric field may be formed between the gate electrode and the cathode electrode by a voltage applied to the gate electrode. The electric field may be substantially uniform between the gate electrode and the cathode electrode. However, in the vicinity of the hole, the electric field may be deformed. The deformation of the electric field causes the electron beam to spread without being focused, so that the width of the electron beam reaching the anode electrode may be increased.

본 발명의 일 목적은 전자빔의 폭이 증가하는 것을 방지할 수 있는 전계 방출 소자를 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a field emission device capable of preventing an increase in the width of an electron beam.

본 발명의 다른 목적은 상기 전계 방출 소자를 구비하는 엑스선 방출원을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an X-ray emission source including the field emission device.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위한 전계 방출 소자는 캐소드 전극; 상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되고, 전자빔을 방출하는 적어도 하나의 에미터; 상기 캐소드 전극 및 상기 에미터와 이격되어 배치되고, 상기 전자빔을 가속시키는 애노드 전극; 상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 전자빔을 통과시키는 적어도 하나의 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및 상기 게이트 전극의 상기 캐소드 전극에 마주하는 면에 부착되고, 상기 게이트 홀을 커버하는 전자 투과성 도전체를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전자 투과성 도전체는 도전성 물질을 포함하여 상기 캐소드 전극 및 상기 게이트 전극 사이에 형성되는 전계의 등전위선들의 변형을 방지하고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 투과시킬 수 있다. A field emission device for achieving one object of the present invention is a cathode electrode; at least one emitter electrically connected to the cathode electrode and emitting an electron beam; an anode electrode disposed to be spaced apart from the cathode electrode and the emitter and accelerating the electron beam; a gate electrode disposed between the cathode electrode and the anode electrode and having at least one gate hole through which the electron beam passes; and an electron-transmitting conductor attached to a surface of the gate electrode facing the cathode electrode and covering the gate hole. Here, the electron-transmitting conductor may include a conductive material to prevent deformation of equipotential lines of an electric field formed between the cathode electrode and the gate electrode, and transmit electrons emitted from the emitter.

상기 전자 투과성 도전체는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또는 상기 전자 투과성 도전체는 그래핀, 페브로스카이트, MoS2, WSe2, H-BN, 및 TaS2 중 하나를 적어도 하나의 이차원 도전 물질을 포함할 수 있다. The electron-transmitting conductor may include at least one of iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), and alloys thereof. Alternatively, the electron-transmitting conductor may include at least one two-dimensional conductive material selected from among graphene, perbroskite, MoS 2 , WSe 2 , H-BN, and TaS 2 .

상기 캐소드 전극은 적어도 하나의 요부를 구비하고, 상기 에미터는 상기 요부에 배치될 수 있으며, 상기 요부에는 복수의 에미터들이 배치될 수 있다. The cathode electrode may include at least one recess, the emitter may be disposed on the recess, and a plurality of emitters may be disposed on the recess.

상기 캐소드 전극은 복수의 요부들을 구비하고, 상기 캐소드 전극 상에는 복수의 에미터들이 배치되며, 상기 에미터들 각각은 상기 요부들에 배치될 수도 있다. 상기 요부들의 직경 및 깊이는 동일하거나, 상기 요부들의 직경 및 깊이 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. The cathode electrode may include a plurality of recesses, a plurality of emitters may be disposed on the cathode electrode, and each of the emitters may be disposed in the recesses. The diameter and depth of the recesses may be the same, or at least one of the diameter and depth of the recesses may be different from each other.

상기 전자빔이 상기 애노드 전극으로 집속되도록 제어하는 전자빔 제어 전극을 더 포함할 수 있다. 상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극에서 상기 애노드 전극으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 게이트 전극과 일체로 형성될 수 있다. An electron beam control electrode for controlling the electron beam to be focused on the anode electrode may be further included. The electron beam control electrode may have a shape extending from the gate electrode to the anode electrode. The electron beam control electrode may include the same material as the gate electrode, and may be integrally formed with the gate electrode.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 엑스선 방출원은 진공 용기, 및 상기 진공 용기 내부에 배치되는 상기 전계 방출 소자를 구비할 수 있다. An X-ray emission source for achieving another object of the present invention may include a vacuum container, and the field emission device disposed inside the vacuum container.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전계 방출 소자는 캐소드 전극 및 게이트 전극 사이에 발생하는 전계의 등전위선들의 변형을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 전계 방출 소자는 전자빔의 폭이 증가하는 것을 방지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the field emission device may prevent deformation of equipotential lines of an electric field generated between the cathode electrode and the gate electrode. Accordingly, the field emission device can prevent the width of the electron beam from increasing.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엑스선 방출원을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 개시된 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 및 도 5는 전계 방출 소자의 전자 투과성 도전체의 유무에 따른 전자빔의 형태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 8 및 도 9는 전계 방출 소자의 전자 투과성 도전체의 유무에 따른 전자빔의 형태를 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 내지 도 13은 도 6 내지 9에 도시된 캐소드 전극의 형상을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 구비하는 엑스선 방출원을 이용한 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 1 and 2 are conceptual views for explaining an X-ray emission source according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating the field emission device illustrated in FIGS. 1 and 2 .
4 and 5 are views for explaining the shape of an electron beam according to the presence or absence of an electron-transmitting conductor of a field emission device.
6 and 7 are conceptual views for explaining a field emission device according to other embodiments of the present invention.
8 and 9 are views for explaining the shape of an electron beam according to the presence or absence of an electron-transmitting conductor of a field emission device.
10 to 13 are views for explaining the shape of the cathode electrode shown in FIGS. 6 to 9 .
14 to 17 are conceptual views for explaining a field emission device according to still other embodiments of the present invention.
18 is a conceptual diagram for explaining a field emission device according to another embodiment of the present invention.
19 is a conceptual diagram illustrating an X-ray imaging apparatus using an X-ray emission source including a field emission device according to embodiments of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only the case where the other part is “directly on” but also the case where there is another part in between. Conversely, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, this includes not only cases where it is "directly under" another part, but also cases where there is another part in between.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엑스선 방출원을 설명하기 위한 개념도들이다. 1 and 2 are conceptual views for explaining an X-ray emission source according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 엑스선 방출원은 진공 용기(VC), 및 상기 진공 용기(VC) 내부에 배치되는 전계 방출 소자(FE)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , the X-ray emission source may include a vacuum container VC and a field emission element FE disposed inside the vacuum container VC.

상기 진공 용기(VC)는 상기 전계 방출 소자(FE)를 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 상기 진공 용기(VC)는 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다. 예를 들면, 상기 진공 용기(VC)의 내부 압력은 10-7 Torr 이하로 유지될 수 있다. The vacuum vessel VC may provide a space for accommodating the field emission element FE. The inside of the vacuum vessel VC may be maintained in a vacuum state. For example, the internal pressure of the vacuum vessel VC may be maintained at 10 −7 Torr or less.

상기 진공 용기(VC)는 도 1에 도시된 바와 같이, 진공 챔버일 수 있다. 상기 진공 용기(VC)가 진공 챔버인 경우, 상기 진공 용기(VC)의 일측에는 상기 진공 용기(VC)의 내부를 진공으로 유지하기 위한 진공 펌프(VP)가 장착될 수 있다. As shown in FIG. 1 , the vacuum vessel VC may be a vacuum chamber. When the vacuum container VC is a vacuum chamber, a vacuum pump VP for maintaining the inside of the vacuum container VC in a vacuum may be mounted on one side of the vacuum container VC.

또한, 상기 진공 용기(VC)는 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 튜브일 수도 있다. 상기 진공 용기(VC)가 진공 튜브인 경우, 상기 진공 용기(VC)의 내부에는 진공 생태의 유지 및 개선을 위한 게터(getter, 미도시)가 배치될 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 2 , the vacuum vessel VC may be a vacuum tube. When the vacuum container VC is a vacuum tube, a getter (not shown) for maintaining and improving the vacuum ecology may be disposed inside the vacuum container VC.

상기 전계 방출 소자(FE)는 캐소드 전극(100), 상기 캐소드 전극(100)의 일면 상에 배치되고 전자빔을 방출하는 에미터(200), 상기 캐소드 전극(100)과 마주하고 상기 에미터(200)에서 방출된 전자빔이 집속되는 애노드 전극(400), 및 상기 캐소드 전극(100)과 상기 애노드 전극(400) 사이에 배치되는 게이트 전극(300)을 포함할 수 있다. The field emission element FE is a cathode electrode 100, an emitter 200 disposed on one surface of the cathode electrode 100 and emitting an electron beam, facing the cathode electrode 100 and the emitter 200 ) may include an anode electrode 400 on which an electron beam is focused, and a gate electrode 300 disposed between the cathode electrode 100 and the anode electrode 400 .

상기 전계 방출 소자(FE)는 상기 에미터(200)에서 방출된 상기 전자빔이 상기 애노드 전극(400)에 충돌하도록 하여 엑스선을 발생시킬 수 있다. The field emission device FE may generate X-rays by causing the electron beam emitted from the emitter 200 to collide with the anode electrode 400 .

도 3은 도 1 및 도 2에 개시된 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating the field emission device illustrated in FIGS. 1 and 2 .

도 3을 참조하면, 전계 방출 소자(FE)는 캐소드 전극(100), 에미터(200), 게이트 전극(300), 전자 투과성 도전체(320), 및 애노드 전극(400)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , the field emission device FE may include a cathode electrode 100 , an emitter 200 , a gate electrode 300 , an electron-transmitting conductor 320 , and an anode electrode 400 . .

상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400)은 통상적으로 사용되는 양극 및 음극일 수 있다. 즉, 상기 캐소드 전극(100)은 상기 에미터(200)로 전자들을 공급하는 전자 공급원일 수 있다. 또한, 상기 애노드 전극(400)은 전자들의 흐름을 흡인하는 전극일 수 있다. The cathode electrode 100 and the anode electrode 400 may be commonly used anodes and cathodes. That is, the cathode electrode 100 may be an electron source supplying electrons to the emitter 200 . In addition, the anode electrode 400 may be an electrode that attracts the flow of electrons.

상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400)은 금(Au), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), 크롬(Cr) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 금속 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), AZO(aluminum zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide) 및 이들의 혼합물을 포함하는 투명 도전성 산화물(TCO)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400)은 도전성 폴리머 및 그래핀 중 하나를 포함할 수도 있다. The cathode electrode 100 and the anode electrode 400 may include a conductive material. For example, the cathode electrode 100 and the anode electrode 400 may be formed of a metal material including at least one of gold (Au), nickel (Ni), titanium (Ti), chromium (Cr), and alloys thereof. may include In addition, the cathode electrode 100 and the anode electrode 400 include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), aluminum zinc oxide (AZO), indium zinc tin oxide (IZTO), and mixtures thereof. and transparent conductive oxide (TCO). In addition, the cathode electrode 100 and the anode electrode 400 may include one of a conductive polymer and graphene.

상기 캐소드 전극(100)은 인가되는 전원에 의하여 상기 에미터(200)에 전자들을 공급할 수 있다. 상기 에미터(200)는 상기 캐소드 전극(100)에서 공급받은 전자를 상기 애노드 전극(400)을 향해 방출시킬 수 있다. 상기 에미터(200)에서 방출되는 전자들의 양, 즉, 상기 에미터(200)에서 방출되는 전자빔의 전류 량은 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이의 전압차에 의해 결정될 수 있다. 즉, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이의 전압차가 높을수록 상기 에미터에서 방출되는 상기 전자빔의 전류 량이 높을 수 있다. The cathode electrode 100 may supply electrons to the emitter 200 by an applied power. The emitter 200 may emit electrons supplied from the cathode electrode 100 toward the anode electrode 400 . The amount of electrons emitted from the emitter 200, that is, the amount of current of the electron beam emitted from the emitter 200, can be determined by the voltage difference between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300. have. That is, as the voltage difference between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 increases, the amount of current of the electron beam emitted from the emitter may increase.

상기 에미터(200)는 상기 캐소드 전극(100)의 일면 상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 에미터(200)는 상기 캐소드 전극(100)과 전기적으로 연결될 수 있다. The emitter 200 may be disposed on one surface of the cathode electrode 100 . Also, the emitter 200 may be electrically connected to the cathode electrode 100 .

상기 에미터(200)는 적어도 1개 이상 마련될 수 있다. 상기 에미터(200)가 다수 개 구비될 경우, 각 에미터(200)는 상기 캐소드 전극(100) 상에 가로 방향 또는 세로 방향으로 각각 일정한 간격을 가지고 배열될 수 있다. 상기 에미터(200)는 탄소나노튜브(CNT), 탄소나노섬유(carbon nano fiber), 반도체 나노와이어, 도전성 나노막대, 및 그래파이트 중 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 에미터(200)는 첨단을 구비하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 에미터(200)는 침상(needle shape) 또는 원뿔 형상을 가질 수 있다. At least one emitter 200 may be provided. When a plurality of emitters 200 are provided, each emitter 200 may be arranged on the cathode electrode 100 in a horizontal direction or a vertical direction at regular intervals, respectively. The emitter 200 may include one of carbon nanotubes (CNT), carbon nanofibers, semiconductor nanowires, conductive nanorods, and graphite. In addition, the emitter 200 may have a shape having a tip. For example, the emitter 200 may have a needle shape or a cone shape.

상기 게이트 전극(300)은 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 애노드 전극(400) 사이에 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(300)은 알루미늄(Al), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The gate electrode 300 may be disposed between the cathode electrode 100 and the anode electrode 400 . The gate electrode 300 may include at least one of aluminum (Al), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), and an alloy thereof.

상기 게이트 전극(300)은 상기 전자빔의 전류 량을 결정할 수 있다. 상기 전자빔의 전류 량은 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이의 전압차에 의해 결정되고, 상기 캐소드 전극(100)에 인가되는 전원은 일반적으로 고정 전압, 예를 들면, 접지 전압을 가지므로, 상기 게이트 전극(300)의 전압에 의해 상기 전자빔의 전류 량이 결정될 수 있다. 즉, 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압이 클수록 상기 전자빔의 전류 량이 클 수 있다. The gate electrode 300 may determine the amount of current of the electron beam. The amount of current of the electron beam is determined by the voltage difference between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 , and the power applied to the cathode electrode 100 is generally a fixed voltage, for example, a ground voltage. , the amount of current of the electron beam may be determined by the voltage of the gate electrode 300 . That is, as the voltage applied to the gate electrode 300 increases, the amount of current of the electron beam may increase.

또한, 상기 게이트 전극(300)은 상기 캐소드 전극(100)과 함께 전계를 형성할 수 있다. 상기 전계는 상기 에미터(200)에서 방출된 전자들의 이동 경로를 제어할 수 있다. Also, the gate electrode 300 may form an electric field together with the cathode electrode 100 . The electric field may control a movement path of electrons emitted from the emitter 200 .

상기 게이트 전극(300)은 적어도 하나의 게이트 홀(310)을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 에미터(200)는 상기 게이트 홀(310)의 하부에 배치될 수 있으며, 상기 전자빔은 상기 게이트 홀(310)을 통과하여 상기 애노드 전극(400)으로 이동할 수 있다. The gate electrode 300 may include at least one gate hole 310 . Here, the emitter 200 may be disposed under the gate hole 310 , and the electron beam may pass through the gate hole 310 to move to the anode electrode 400 .

상기 전자 투과성 도전체(320)는 상기 게이트 전극(300)의 일면에 부착될 수 있으며, 상기 게이트 홀(310)을 커버할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 투과성 도전체(320)는 상기 캐소드 전극(100)에 마주하는 상기 게이트 전극(300)의 면 상에 부착될 수 있다. The electron-transmitting conductor 320 may be attached to one surface of the gate electrode 300 and may cover the gate hole 310 . For example, the electron-transmitting conductor 320 may be attached to the surface of the gate electrode 300 facing the cathode electrode 100 .

상기 전자 투과성 도전체(320)는 도전성 물질을 포함할 수 있으며, 전자를 투과시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 투과성 도전체(320)는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 및 이들의 합금 중 하나를 포함할 수 있다. 또는 상기 전자 투과성 도전체(320)는 그래핀(graphene), 페브로스카이트(Perovskite), MoS2, WSe2, H-BN(hexagonal-boron nitride), 및 TaS2 중 하나를 적어도 하나의 이차원 도전 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전자 투과성 도전체(320)는 전자를 투과시킬 수 있을 정도의 두께, 예를 들면, 수 Å 내지 수십 Å의 두께를 얇은 두께를 가질 수 있다. The electron-transmitting conductor 320 may include a conductive material and may transmit electrons. For example, the electron-transmitting conductor 320 may include one of iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), and an alloy thereof. Or the electron-transmitting conductor 320 is graphene (graphene), perovskite (Perovskite), MoS 2 , WSe 2 , H-BN (hexagonal-boron nitride), and TaS 2 At least one of at least one two-dimensional conductive material may be included. Here, the electron-transmitting conductor 320 may have a thickness sufficient to transmit electrons, for example, a thickness of several Å to several tens of Å.

상기 전자 투과성 도전체(320)는 도전성 물질을 포함하므로, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 형성되는 전계가 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 변형되는 것을 방지할 수 있다. Since the electron-transmitting conductor 320 includes a conductive material, it is possible to prevent the electric field formed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 from being deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . have.

상기 전자 투과성 도전체(320)에 의해 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 형성되는 전계의 등전위선들이 서로 평행하면, 상기 에미터(200)에서 출사된 전자들이 상기 전계에 의해 직진할 수 있다. 따라서, 상기 애노드 전극(400)에 도달한 상기 전자빔의 폭은 상기 에미터(200)에 인접한 영역의 상기 전자빔의 폭과 동일 또는 유사할 수 있다. When equipotential lines of the electric field formed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 by the electron-transmitting conductor 320 are parallel to each other, the electrons emitted from the emitter 200 are in the electric field. can go straight by Accordingly, the width of the electron beam reaching the anode electrode 400 may be the same as or similar to the width of the electron beam in the region adjacent to the emitter 200 .

그러나, 상기 전계의 등전위선들이 변형되면, 상기 전자들은 상기 에미터(200)에서 출사되어 상기 애노드 전극(400)으로 직진하지 못하고, 상기 애노드 전극(400)에 경사진 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 상기 애노드 전극(400)에 도달한 상기 전자빔의 폭은 상기 에미터(200)에 인접한 영역의 상기 전자빔의 폭보다 클 수 있다. However, when the equipotential lines of the electric field are deformed, the electrons are emitted from the emitter 200 and cannot go straight to the anode electrode 400 , but may move in a direction inclined to the anode electrode 400 . Accordingly, a width of the electron beam reaching the anode electrode 400 may be greater than a width of the electron beam in a region adjacent to the emitter 200 .

상기 애노드 전극(400)은 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 에미터(200)와 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 상기 애노드 전극(400)은 상기 에미터(200)에서 방출된 전자빔을 가속시킬 수 있다. 여기서, 상기 애노드 전극(400)에 인가되는 전압이 클수록, 상기 애노드 전극(400)에 도달하는 상기 전자빔의 속도가 높을 수 있다. The anode electrode 400 may be disposed to be spaced apart from the cathode electrode 100 and the emitter 200 . In addition, the anode electrode 400 may accelerate the electron beam emitted from the emitter 200 . Here, as the voltage applied to the anode electrode 400 increases, the speed of the electron beam reaching the anode electrode 400 may be high.

상기 애노드 전극(400)은 상기 전자빔을 반사시키거나, 상기 전자빔을 투과시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 애노드 전극(400)은 상기 캐소드 전극(100)에 대하여 일정 각도 기울어져 상기 에미터(200)에서 방출된 전자빔을 반사시킬 수 있다. 또는, 상기 애노드 전극(400)은 상기 전자빔을 반사시킬 수 있는 반사면을 구비할 수 있다. The anode electrode 400 may reflect the electron beam or transmit the electron beam. For example, the anode electrode 400 may be inclined at a predetermined angle with respect to the cathode electrode 100 to reflect the electron beam emitted from the emitter 200 . Alternatively, the anode electrode 400 may have a reflective surface capable of reflecting the electron beam.

또한, 상기 애노드 전극(400)은 상기 에미터(200)에서 방출된 전자빔을 투과시킬 수도 있다. Also, the anode electrode 400 may transmit the electron beam emitted from the emitter 200 .

도 4 및 도 5는 전계 방출 소자의 전자 투과성 도전체의 유무에 따른 전자빔의 형태를 설명하기 위한 도면들이다. 4 and 5 are views for explaining the shape of an electron beam according to the presence or absence of an electron-transmitting conductor of a field emission device.

도 4에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 캐소드 전극(100), 상기 캐소드 전극(100)의 일면 상에 배치된 에미터(200), 게이트 홀(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 전계가 형성될 수 있다. 상기 전계는 전자의 이동 방향을 제어할 수 있다. The field emission element FE shown in FIG. 4 includes a cathode electrode 100, an emitter 200 disposed on one surface of the cathode electrode 100, and a gate electrode 300 having a gate hole 310; and an anode electrode 400 . An electric field may be formed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 . The electric field may control the movement direction of electrons.

상기 전계의 등전위선들은 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 변형될 수 있다. 특히, 상기 등전위선들이 상기 게이트 홀(310)을 향하도록 변형될 수 있다. 즉, 상기 등전위선들이 상기 게이트 홀(310)을 향하여 볼록한 형상으로 변형될 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압이 높을수록 상기 등전위선들의 변형량이 클 수 있다. The equipotential lines of the electric field may be deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . In particular, the equipotential lines may be deformed toward the gate hole 310 . That is, the equipotential lines may be deformed into a convex shape toward the gate hole 310 . Also, as the voltage applied to the gate electrode 300 increases, the amount of deformation of the equipotential lines may increase.

상기 등전위선들이 변형되면, 상기 에미터(200)에서 방출된 전자빔 중 일부의 전자들이 상기 애노드 전극(400)으로 직진하지 못하고, 상기 애노드 전극(400)에 경사진 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 상기 전계 방출 소자(FE)에서, 상기 에미터(200)에서 출사된 전자빔의 폭보다 상기 애노드 전극(400)에 도달하는 전자빔의 폭이 클 수 있다. When the equipotential lines are deformed, some electrons in the electron beam emitted from the emitter 200 may not go straight to the anode electrode 400 , but may move in a direction inclined to the anode electrode 400 . Accordingly, in the field emission device FE shown in FIG. 4 , the width of the electron beam reaching the anode 400 may be greater than the width of the electron beam emitted from the emitter 200 .

또한, 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압이 높을수록 상기 등전위선들의 변형량이 크므로, 상기 애노드 전극(400)에 대한 상기 전자들의 진행 방향이 이루는 각이 커질 수 있다. 따라서, 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압이 높을수록 상기 애노드 전극(400)에 도달하는 상기 전자빔의 폭이 더욱 커질 수 있다. In addition, since the amount of deformation of the equipotential lines increases as the voltage applied to the gate electrode 300 increases, an angle formed by the propagation direction of the electrons with respect to the anode electrode 400 may be increased. Accordingly, as the voltage applied to the gate electrode 300 increases, the width of the electron beam reaching the anode electrode 400 may increase.

도 5에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 캐소드 전극(100), 상기 캐소드 전극(100)의 일면 상에 배치된 에미터(200), 게이트 홀(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 상기 게이트 전극(300)의 상기 캐소드 전극(100)을 향하는 면 상에 부착되고 상기 게이트 홀(310)을 커버하는 전자 투과성 도전체(320), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 전계가 형성될 수 있다. 상기 전계는 전자의 이동 방향을 제어할 수 있다. The field emission device FE shown in FIG. 5 includes a cathode electrode 100, an emitter 200 disposed on one surface of the cathode electrode 100, and a gate electrode 300 having a gate hole 310; An electron-transmitting conductor 320 attached to a surface of the gate electrode 300 facing the cathode electrode 100 and covering the gate hole 310 may be provided, and the anode electrode 400 . An electric field may be formed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 . The electric field may control the movement direction of electrons.

도 5에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 상기 전자 투과성 도전체(320)를 구비할 수 있다. 상기 전자 투과성 도전체(320)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 전자 투과성 도전체(320)는 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 상기 전계의 등전위선들이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 등전위선들은 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300)과 평행할 수 있다. The field emission device FE illustrated in FIG. 5 may include the electron-transmitting conductor 320 . The electron-transmitting conductor 320 may include a conductive material. Accordingly, the electron-transmitting conductor 320 may prevent the equipotential lines of the electric field from being deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . That is, the equipotential lines may be parallel to the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 .

상기 등전위선들이 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300)과 평행하면, 상기 에미터(200)에서 방출된 전자들이 상기 애노드 전극(400)으로 직진할 수 있다. 따라서, 도 5에 도시된 전계 방출 소자(FE)의 전자빔은 상기 애노드 전극(400)에 도달하더라도 폭이 증가하는 것이 방지될 수 있다. When the equipotential lines are parallel to the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 , electrons emitted from the emitter 200 may travel straight to the anode electrode 400 . Accordingly, the width of the electron beam of the field emission device FE shown in FIG. 5 can be prevented from increasing even when it reaches the anode 400 .

이하, 도 6 내지 도 18을 통하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 설명한다. 도 6 내지 도 18에 있어서, 도 1 내지 도 5에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그에 대하여 간략히 설명한다. 또한, 도 6 내지 도 18에서는 중복된 설명을 피하기 위하여 도 1 내지 도 5와 다른 점을 위주로 설명한다. Hereinafter, a field emission device according to other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 18 . 6 to 18, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are given the same reference numerals, and a brief description thereof will be made. In addition, in FIGS. 6 to 18 , points different from those of FIGS. 1 to 5 will be mainly described in order to avoid overlapping descriptions.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도들이다. 6 and 7 are conceptual views for explaining a field emission device according to other embodiments of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 전계 방출 소자(FE)는 적어도 하나의 요부(110)를 구비하는 캐소드 전극(100), 상기 요부(110)에 배치되어 전자빔을 방출하는 적어도 하나의 에미터(200), 상기 전자빔의 전자들의 이동 경로를 제어하고 상기 전자의 이동 통로인 적어도 하나의 게이트 홀(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 상기 게이트 전극(300)의 상기 캐소드 전극(100)을 향하는 면 상에 부착되고 상기 게이트 홀(310)을 커버하는 전자 투과성 도전체(320), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. 6 and 7, the field emission element FE is a cathode electrode 100 having at least one recess 110, and at least one emitter disposed in the recess 110 to emit an electron beam ( 200), a gate electrode 300 having at least one gate hole 310 that controls a movement path of electrons of the electron beam and is a movement path of the electron, and the cathode electrode 100 of the gate electrode 300 An electron-transmitting conductor 320 attached to the facing surface and covering the gate hole 310 may be provided, and the anode electrode 400 may be provided.

상기 요부(110)에 복수 개의 상기 에미터들(200)이 배치되면, 상기 게이트 전극(300)은 복수의 게이트 홀들(310)을 구비할 수 있다. 상기 게이트 홀들(310)은 각각 상기 에미터들(200)에 대응할 수 있다. When the plurality of emitters 200 are disposed in the recess 110 , the gate electrode 300 may include a plurality of gate holes 310 . Each of the gate holes 310 may correspond to the emitters 200 .

상기 캐소드 전극(100)이 상기 요부(110)를 구비하고, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300)에 전원이 인가되면, 상기 요부(110)에 의하여 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 형성되는 전계의 등전위선들이 변형될 수 있다. 특히, 상기 등전위선들은 상기 요부(110)의 내부를 향하도록 변형될 수 있다. 즉, 상기 등전위선들이 상기 요부(110)의 내부를 향하도록 오목한 형상으로 변형될 수 있다. When the cathode electrode 100 has the recess 110 , and power is applied to the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 , the cathode electrode 100 and the cathode electrode 100 and the Equipotential lines of an electric field formed between the gate electrodes 300 may be deformed. In particular, the equipotential lines may be deformed toward the inside of the recess 110 . That is, the equipotential lines may be deformed into a concave shape to face the inside of the recess 110 .

상기 등전위선들이 상기 요부(110)의 내부를 향하도록 변형되면, 상기 에미터(200)에서 출사되는 상기 전자빔의 방출각이 작아질 수 있다. 그러나, 상기 요부(110)에 인접한 영역에서, 상기 등전위선들의 간격이 증가하므로, 상기 에미터(200)에서 방출되는 전자빔의 전류 량이 감소할 수 있다. 상기 전자빔의 전류 량 감소를 방지하기 위해서는 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압을 높일 필요가 있다. 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압을 높이면, 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이의 전압차가 증가하여, 상기 전자빔의 전류 량 감소를 방지할 수 있다. When the equipotential lines are deformed to face the inside of the recess 110 , the emission angle of the electron beam emitted from the emitter 200 may be reduced. However, in the region adjacent to the recess 110 , since the distance between the equipotential lines increases, the amount of current of the electron beam emitted from the emitter 200 may decrease. In order to prevent a decrease in the amount of current of the electron beam, it is necessary to increase the voltage applied to the gate electrode 300 . When the voltage applied to the gate electrode 300 is increased, the voltage difference between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 increases, thereby preventing a decrease in the amount of current of the electron beam.

또한, 상기 전자 투과성 도전체(320)가 도전성 물질을 포함하므로, 상기 전자 투과성 도전체(320)는 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 상기 전계의 등전위선들이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 전계 방출 소자(FE)에서 생성된 전자빔은 상기 에미터(200)에 인접한 영역 및 상기 애노드 전극(400)에 인접한 영역에서 동일 또는 유사한 폭을 가질 수 있다. Also, since the electron-transmitting conductor 320 includes a conductive material, the electron-transmitting conductor 320 may prevent the equipotential lines of the electric field from being deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . Accordingly, the electron beam generated by the field emission device FE according to the present embodiment may have the same or similar width in the region adjacent to the emitter 200 and in the region adjacent to the anode electrode 400 .

도 8 및 도 9는 전계 방출 소자의 전자 투과성 도전체의 유무에 따른 전자빔의 형태를 설명하기 위한 도면들이다. 8 and 9 are views for explaining the shape of an electron beam depending on the presence or absence of an electron-transmitting conductor of a field emission device.

도 8에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 적어도 하나의 요부(110)를 구비하는 캐소드 전극(100), 상기 요부(110)에 배치되어 전자빔을 방출하는 에미터(200), 상기 전자빔의 전자의 이동 경로를 제어하고 상기 전자의 이동 통로인 게이트 홀(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. 상기 캐소드 전극(100) 및 상기 게이트 전극(300) 사이에 전계가 형성될 수 있다. 상기 전계는 전자의 이동 방향을 제어할 수 있다. The field emission element FE shown in FIG. 8 includes a cathode electrode 100 having at least one recess 110 , an emitter 200 disposed in the recess 110 to emit an electron beam, and electrons of the electron beam. A gate electrode 300 having a gate hole 310 that controls a movement path of the electrons and a movement path of the electrons, and an anode electrode 400 may be provided. An electric field may be formed between the cathode electrode 100 and the gate electrode 300 . The electric field may control the movement direction of electrons.

상기 전계의 등전위선들은 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 변형될 수 있다. 또한, 상기 게이트 전극(300)에 인가되는 전압이 높을수록 상기 등전위선들의 변형량이 클 수 있다. The equipotential lines of the electric field may be deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . Also, as the voltage applied to the gate electrode 300 increases, the amount of deformation of the equipotential lines may increase.

상기 등전위선들이 변형되면, 상기 에미터(200)에서 출사된 전자빔의 폭보다 상기 애노드 전극(400)에 도달하는 전자빔의 폭이 클 수 있다. When the equipotential lines are deformed, the width of the electron beam reaching the anode electrode 400 may be greater than the width of the electron beam emitted from the emitter 200 .

도 9에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 적어도 하나의 요부(110)를 구비하는 캐소드 전극(100), 상기 요부(110)에 배치되어 전자빔을 방출하는 에미터(200), 상기 전자빔의 전자의 이동 경로를 제어하고 상기 전자의 이동 통로인 게이트 홀(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 상기 게이트 전극(300)의 상기 캐소드 전극(100)을 향하는 면 상에 부착되고 상기 게이트 홀(310)을 커버하는 전자 투과성 도전체(320), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. The field emission element FE shown in FIG. 9 includes a cathode electrode 100 having at least one recess 110 , an emitter 200 disposed in the recess 110 to emit an electron beam, and electrons of the electron beam. A gate electrode 300 having a gate hole 310, which is a movement path for electrons and controlling the movement path of the electron, is attached to the surface of the gate electrode 300 facing the cathode electrode 100 and is attached to the gate hole ( An electron-transmitting conductor 320 covering the 310 and the anode electrode 400 may be provided.

도 9에 도시된 전계 방출 소자(FE)는 상기 전자 투과성 도전체(320)를 구비할 수 있다. 상기 전자 투과성 도전체(320)는 상기 게이트 홀(310)에 인접한 영역에서 상기 전계의 등전위선들이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 에미터(200)에서 방출된 전자들이 상기 애노드 전극(400)으로 직진할 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 전계 방출 소자(FE)의 전자빔은 상기 애노드 전극(400)에 도달하더라도 폭이 증가하는 것이 방지될 수 있다. The field emission element FE shown in FIG. 9 may include the electron-transmitting conductor 320 . The electron-transmitting conductor 320 may prevent the equipotential lines of the electric field from being deformed in a region adjacent to the gate hole 310 . Accordingly, electrons emitted from the emitter 200 may go straight to the anode electrode 400 . Accordingly, the width of the electron beam of the field emission element FE shown in FIG. 9 can be prevented from increasing even when it reaches the anode 400 .

도 10 내지 도 13은 도 6 내지 9에 도시된 캐소드 전극의 형상을 설명하기 위한 도면들이다. 10 to 13 are views for explaining the shape of the cathode electrode shown in FIGS. 6 to 9 .

우선, 도 10 및 도 11을 참조하면, 캐소드 전극(100)은 적어도 하나의 요부(110)를 구비할 수 있다. 상기 요부(110)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 요부(110)는 반구 및 원기둥 형상 중 하나의 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에서는 상기 요부(110)의 형상이 반구 및 원기둥 형상 중 하나임을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 요부(110)의 형상은 에미터를 수용할 수 있는 형상이면 만족할 수 있다. First, referring to FIGS. 10 and 11 , the cathode electrode 100 may include at least one recess 110 . The recessed portion 110 may have various shapes. For example, the recess 110 may have one of a hemispherical shape and a cylindrical shape. In this embodiment, the shape of the recess 110 has been described as one of a hemispherical shape and a cylindrical shape as an example, but is not limited thereto. The shape of the recess 110 may be satisfied as long as it has a shape capable of accommodating the emitter.

도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 캐소드 전극(100)은 일면 상에 에미터(200)가 배치되는 하부 캐소드 전극(120), 및 상기 하부 캐소드 전극(120)의 상기 에미터(200)가 배치된 면의 상부에 배치되는 상부 캐소드 전극(130)을 포함할 수 있다. 12 and 13 , the cathode electrode 100 includes a lower cathode electrode 120 on which an emitter 200 is disposed on one surface, and the emitter 200 of the lower cathode electrode 120 . An upper cathode electrode 130 disposed on the disposed surface may be included.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하부 캐소드 전극(120) 및 상부 캐소드 전극(130)은 서로 이격될 수도 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 상부 캐소드 전극(130)은 상기 하부 캐소드 전극(120)의 상기 에미터(200)가 배치된 면 상에 직접 배치될 수도 있다. 12 , the lower cathode electrode 120 and the upper cathode electrode 130 may be spaced apart from each other. Also, as shown in FIG. 13 , the upper cathode electrode 130 may be disposed directly on the surface on which the emitter 200 is disposed of the lower cathode electrode 120 .

상기 상부 캐소드 전극(130)은 상기 하부 캐소드 전극(120)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 상부 캐소드 전극(130)은 상기 에미터(200)를 노출시키는 개구부를 포함할 수 있다. 상기 개구부에 의해, 상기 캐소드 전극(100)은 요부를 구비하는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 개구부는 도 10 및 도 12의 상기 요부(110)의 역할을 수행할 수 있다. The upper cathode electrode 130 may be electrically connected to the lower cathode electrode 120 . Also, the upper cathode electrode 130 may include an opening exposing the emitter 200 . Due to the opening, the cathode electrode 100 may have a shape having a recess. That is, the opening may serve as the recess 110 of FIGS. 10 and 12 .

도 14 내지 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도들이다. 14 to 17 are conceptual views for explaining a field emission device according to still other embodiments of the present invention.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 전계 방출 소자(FE)는 복수의 요부들(110)을 구비하는 캐소드 전극(100), 상기 요부들(110)에 각각 배치되어 전자빔을 방출하는 복수의 에미터들(200), 상기 에미터들(200)에 각각 대응하는 복수의 게이트 홀들(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 상기 게이트 전극(300)의 상기 캐소드 전극(100)을 향하는 면 상에 부착되고 상기 게이트 홀(310)을 커버하는 전자 투과성 도전체(320), 및 애노드 전극(400)을 구비할 수 있다. 14 to 17 , the field emission element FE includes a cathode electrode 100 having a plurality of recesses 110 , and a plurality of emitters respectively disposed on the recesses 110 to emit an electron beam. (200), a gate electrode 300 having a plurality of gate holes 310 corresponding to the emitters 200, respectively, is attached on a surface of the gate electrode 300 facing the cathode electrode 100, and An electron-transmitting conductor 320 covering the gate hole 310 and an anode electrode 400 may be provided.

상기 요부들(110)은 반구 형상 및 원통 형상 중 하나의 형상을 가질 수 있다. The recesses 110 may have one of a hemispherical shape and a cylindrical shape.

도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 요부들(110)의 직경(r) 및 깊이(h)가 모두 동일할 수 있다. 또한, 상기 요부들(110)의 깊이도 모두 동일할 수 있다. 14 and 15 , both the diameter r and the depth h of the recesses 110 may be the same. Also, the depths of the recesses 110 may all be the same.

도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 요부들(110)의 직경(r1, r2)은 서로 다를 수도 있다. 예를 들면, 서로 인접하는 요부들(110) 중 하나의 직경(r1)은 다른 하나의 직경(r2)보다 클 수 있다. 16 and 17 , the diameters r1 and r2 of the recesses 110 may be different from each other. For example, the diameter r1 of one of the adjacent recesses 110 may be larger than the diameter r2 of the other.

또한, 상기 요부들(110)의 깊이(h1, h2)도 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 예를 들면, 서로 인접하는 요부들(110) 중 하나의 깊이(h1)는 다른 하나의 깊이(h2)보다 클 수 있다. Also, the depths h1 and h2 of the recesses 110 may be different from each other. For example, the depth h1 of one of the adjacent recesses 110 may be greater than the depth h2 of the other.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계 방출 소자를 설명하기 위한 개념도이다. 18 is a conceptual diagram for explaining a field emission device according to another embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 전계 방출 소자(FE)는 복수의 요부들(110)을 구비하는 캐소드 전극(100), 상기 요부들(110)에 각각 배치되어 전자빔을 방출하는 복수의 에미터들(200), 상기 에미터들(200)에 각각 대응하는 복수의 게이트 홀들(310)을 구비하는 게이트 전극(300), 상기 게이트 전극(300)의 상기 캐소드 전극(100)을 향하는 면 상에 부착되고 상기 게이트 홀(310)을 커버하는 전자 투과성 도전체(320), 애노드 전극(400), 및 전자빔 제어 전극(350)을 구비할 수 있다. Referring to FIG. 18 , the field emission element FE includes a cathode electrode 100 having a plurality of recesses 110 , and a plurality of emitters 200 respectively disposed on the recesses 110 to emit an electron beam. , a gate electrode 300 having a plurality of gate holes 310 respectively corresponding to the emitters 200 , attached on a surface of the gate electrode 300 facing the cathode electrode 100 , and the gate hole An electron-transmitting conductor 320 covering the 310 , an anode electrode 400 , and an electron beam control electrode 350 may be provided.

상기 전자빔 제어 전극(350)은 상기 게이트 전극(300)과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전자빔 제어 전극(350)은 상기 게이트 전극(300)에서 상기 애노드 전극(400)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 전자빔 제어 전극(350)은 상기 게이트 전극(300)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. The electron beam control electrode 350 may be integrally formed with the gate electrode 300 . For example, the electron beam control electrode 350 may have a shape extending from the gate electrode 300 to the anode electrode 400 . Accordingly, the electron beam control electrode 350 may include the same material as the gate electrode 300 .

상기 전자빔 제어 전극(350)은 상기 게이트 홀(310)을 통과한 전자들의 이동 경로를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 전자빔 제어 전극(350)은 상기 게이트 홀(310)을 통과한 전자들이 상기 애노드 전극(400)으로 집속되도록 할 수 있다. 상기 전자빔 제어 전극(350)에 의해 상기 에미터들(200)에서 방출된 전자빔은 상기 애노드 전극(400)의 일지점으로 집속될 수도 있다. The electron beam control electrode 350 may control a movement path of electrons passing through the gate hole 310 . For example, the electron beam control electrode 350 may focus electrons passing through the gate hole 310 to the anode electrode 400 . The electron beam emitted from the emitters 200 by the electron beam control electrode 350 may be focused on a point of the anode electrode 400 .

상기 게이트 전극(300) 및 상기 전자빔 제어 전극(350)의 위치 및 크기는 전자빔의 용도에 따라 변경될 수 있다. The positions and sizes of the gate electrode 300 and the electron beam control electrode 350 may be changed according to the use of the electron beam.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 전계 방출 소자를 구비하는 엑스선 방출원을 이용한 엑스선 촬영 장치를 설명하기 위한 개념도이다. 19 is a conceptual diagram illustrating an X-ray imaging apparatus using an X-ray emission source including a field emission device according to embodiments of the present invention.

도 19를 참조하면, 엑스선 촬영 장치는 엑스선 방출원(XS), 엑스선 촬영부(XD), 전력 공급원(PW) 및 제어부(SV)를 구비할 수 있다. Referring to FIG. 19 , the X-ray imaging apparatus may include an X-ray emission source XS, an X-ray imaging unit XD, a power supply PW, and a controller SV.

상기 엑스선 방출원(XS)은 엑스선을 생성하여 방출할 수 있다. 상기 엑스선 방출원(XS)은 도 1 내지 도 18에 도시된 전계 방출 소자를 구비할 수 있다. 상기 전계 방출 소자는 에미터에서 방출된 전자빔이 애노드 전극에 충돌하여 엑스선을 생성할 수 있다. 상기 엑스선 방출원(XS)에서 방출된 상기 엑스선은 타겟 물체(OB)에 조사될 수 있다. The X-ray emission source XS may generate and emit X-rays. The X-ray emission source XS may include the field emission device shown in FIGS. 1 to 18 . In the field emission device, an electron beam emitted from an emitter may collide with an anode electrode to generate X-rays. The X-rays emitted from the X-ray emission source XS may be irradiated to the target object OB.

상기 엑스선 촬영부(XD)는 상기 타겟 물체(OB)에 조사된 엑스선을 검출할 수 있다. 상기 엑스선 촬영부(XD)는 엑스선을 검출할 수 있는 이미지 센서일 수 있다. The X-ray imaging unit XD may detect X-rays irradiated to the target object OB. The X-ray imaging unit XD may be an image sensor capable of detecting X-rays.

상기 제어부(SV)는 상기 엑스선 촬영부(XD)에서 검출된 엑스선 검출 결과를 이미지를 전달받을 수 있다. 상기 제어부(SV)는 상기 엑스선 검출 결과를 이미지 처리하여 모니터 등에 출력시킬 수 있다. The control unit SV may receive an image of the X-ray detection result detected by the X-ray imaging unit XD. The control unit SV may process an image of the X-ray detection result and output it to a monitor or the like.

상기 전력 공급원(PW)은 상기 엑스선 방출원(XS) 및 상기 제어부(SV)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 엑스선 방출원(XS)의 전계 방출 소자의 에미터는 상기 전원에 의해 전자빔을 생성하고, 상기 전자빔은 상기 애노드 전극에 충돌할 수 있다. 상기 전자빔이 상기 애노드 전극에 충돌하여 상기 엑스선이 생성될 수 있다. The power supply PW may supply power to the X-ray emission source XS and the control unit SV. An emitter of the field emission device of the X-ray emission source XS may generate an electron beam by the power source, and the electron beam may collide with the anode electrode. The electron beam may collide with the anode electrode to generate the X-rays.

상술한 바와 같은 엑스선 촬영 장치는 비파괴 검사, 엑스선 투시법, 유방 단층 촬영 및 컴퓨터 단층 촬영 등에 사용될 수 있다. The X-ray imaging apparatus as described above may be used for non-destructive testing, X-ray fluoroscopy, mammography, computed tomography, and the like.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The above detailed description illustrates and describes the present invention. In addition, the foregoing is merely to show and describe preferred embodiments of the present invention, and as described above, the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments, the scope of the concept of the invention disclosed herein, and the writing Changes or modifications can be made within the scope equivalent to one disclosure and/or within the skill or knowledge in the art. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. In addition, the appended claims should be construed to include other embodiments as well.

100: 캐소드 전극 200: 에미터
300: 게이트 전극 400: 애노드 전극100: cathode electrode 200: emitter
300: gate electrode 400: anode electrode

Claims (20)

캐소드 전극;
상기 캐소드 전극과 전기적으로 연결되고, 전자빔을 방출하는 적어도 하나의 에미터;
상기 캐소드 전극 및 상기 에미터와 이격되어 배치되고, 상기 전자빔을 가속시키는 애노드 전극;
상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 전자빔을 통과시키는 적어도 하나의 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및
상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극 사이에 배치되되, 상기 게이트 전극의 상기 캐소드 전극에 마주하는 면에 부착되며, 상기 게이트 홀과 중첩하는 전자 투과성 도전체를 포함하고,
상기 전자 투과성 도전체는 도전성 물질을 포함하여 상기 게이트 홀의 주변 사이에 형성되는 전계의 등전위선들의 변형을 방지하고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 투과시키도록 구성되는 전계 방출 소자. cathode electrode;
at least one emitter electrically connected to the cathode electrode and emitting an electron beam;
an anode electrode disposed to be spaced apart from the cathode electrode and the emitter and accelerating the electron beam;
a gate electrode disposed between the cathode electrode and the anode electrode and having at least one gate hole through which the electron beam passes; and
an electron-transmitting conductor disposed between the gate electrode and the cathode electrode, attached to a surface of the gate electrode facing the cathode electrode, and overlapping the gate hole;
The electron-transmitting conductor includes a conductive material to prevent deformation of equipotential lines of an electric field formed between the periphery of the gate hole and to transmit electrons emitted from the emitter. 제1 항에 있어서,
상기 전자 투과성 도전체는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함하는 전계 방출 소자. According to claim 1,
The electron-transmitting conductor includes at least one of iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), and an alloy thereof. 제1 항에 있어서,
상기 전자 투과성 도전체는 그래핀, 페브로스카이트, MoS2, WSe2, H-BN, 및 TaS2 중 하나를 적어도 하나의 이차원 도전 물질을 포함하는 전계 방출 소자. According to claim 1,
The electron-transmitting conductor is a field emission device comprising at least one two-dimensional conductive material selected from graphene, perbroskite , MoS 2 , WSe 2 , H-BN, and TaS 2 . 제1 항에 있어서,
상기 캐소드 전극은 적어도 하나의 요부를 구비하고, 상기 에미터는 상기 요부에 배치되는 전계 방출 소자. According to claim 1,
The cathode electrode has at least one recess, and the emitter is disposed in the recess. 제4 항에 있어서,
상기 요부에는 복수의 에미터들이 배치되는 전계 방출 소자. 5. The method of claim 4,
A field emission device in which a plurality of emitters are disposed in the recess. 제1 항에 있어서,
상기 캐소드 전극은 복수의 요부들을 구비하고, 상기 캐소드 전극 상에는 복수의 에미터들이 배치되며, 상기 에미터들 각각은 상기 요부들에 배치되는 전계 방출 소자. According to claim 1,
The cathode electrode has a plurality of recesses, a plurality of emitters are disposed on the cathode electrode, and each of the emitters is disposed in the recesses. 제6 항에 있어서,
상기 요부들의 직경 및 깊이는 동일한 전계 방출 소자. 7. The method of claim 6,
A field emission device having the same diameter and depth of the recesses. 제6 항에 있어서,
상기 요부들의 직경 및 깊이 중 적어도 하나는 서로 다른 전계 방출 소자. 7. The method of claim 6,
At least one of a diameter and a depth of the recesses are different from each other. 제1 항에 있어서,
상기 전자빔이 상기 애노드 전극으로 집속되도록 제어하는 전자빔 제어 전극을 더 포함하는 전계 방출 소자. According to claim 1,
The field emission device further comprising an electron beam control electrode for controlling the electron beam to be focused on the anode electrode. 제9 항에 있어서,
상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극에서 상기 애노드 전극으로 연장된 형상을 가지는 전계 방출 소자. 10. The method of claim 9,
The electron beam control electrode has a shape extending from the gate electrode to the anode electrode. 제9 항에 있어서,
상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 게이트 전극과 일체로 형성되는 전계 방출 소자. 10. The method of claim 9,
The electron beam control electrode includes the same material as the gate electrode, and is integrally formed with the gate electrode. 진공 용기; 및
상기 진공 용기 내부에 배치되는 전계 방출 소자를 구비하며,
상기 전계 방출 소자는
캐소드 전극;
상기 캐소드 전극의 표면 상에 배치되고 전자빔을 방출하는 적어도 하나의 에미터;
상기 캐소드 전극 및 상기 에미터와 이격되어 배치되고, 상기 전자빔을 가속시키는 애노드 전극;
상기 캐소드 전극 및 상기 애노드 전극 사이에 배치되고, 상기 전자빔을 통과시키는 적어도 하나의 게이트 홀을 구비하는 게이트 전극; 및
상기 게이트 전극 및 상기 캐소드 전극 사이에 배치되되, 상기 게이트 전극의 상기 캐소드 전극에 마주하는 면에 부착되며, 상기 게이트 홀과 중첩하는 전자 투과성 도전체를 포함하며,
상기 전자 투과성 도전체는 도전성 물질을 포함하여 상기 게이트 홀 주변에 형성되는 전계의 등전위선들의 변형을 방지하고, 상기 에미터에서 방출된 전자를 투과시키도록 구성되는 엑스선 방출원. vacuum vessel; and
and a field emission element disposed inside the vacuum vessel,
The field emission device is
cathode electrode;
at least one emitter disposed on a surface of the cathode electrode and emitting an electron beam;
an anode electrode disposed to be spaced apart from the cathode electrode and the emitter and accelerating the electron beam;
a gate electrode disposed between the cathode electrode and the anode electrode and having at least one gate hole through which the electron beam passes; and
an electron-transmitting conductor disposed between the gate electrode and the cathode electrode, attached to a surface of the gate electrode facing the cathode electrode, and overlapping the gate hole;
The electron-transmitting conductor includes a conductive material to prevent deformation of equipotential lines of an electric field formed around the gate hole, and to transmit electrons emitted from the emitter. 제12 항에 있어서,
상기 전자 투과성 도전체는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 그래핀, 페브로스카이트, MoS2, WSe2, H-BN, 및 TaS2 중 하나를 적어도 하나를 포함하는 전계 방출 엑스선 방출원. 13. The method of claim 12,
The electron-transmitting conductor is an electric field including at least one of iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), graphene, perbroskite , MoS 2 , WSe 2 , H-BN, and TaS 2 Emitting X-ray emission source. 제12 항에 있어서,
상기 캐소드 전극은 적어도 하나의 요부를 구비하고, 상기 에미터는 상기 요부에 배치되는 엑스선 방출원. 13. The method of claim 12,
The cathode electrode includes at least one recess, and the emitter is disposed in the recess. 제14 항에 있어서,
상기 요부에는 복수의 에미터들이 배치되는 엑스선 방출원. 15. The method of claim 14,
An X-ray emission source in which a plurality of emitters are disposed in the recess. 제12 항에 있어서,
상기 캐소드 전극은 복수의 요부들을 구비하고, 상기 캐소드 전극 상에는 복수의 에미터들이 배치되며, 상기 에미터들 각각은 상기 요부들에 배치되는 엑스선 방출원. 13. The method of claim 12,
The cathode electrode includes a plurality of recesses, a plurality of emitters are disposed on the cathode electrode, and each of the emitters is disposed in the recesses. 제16 항에 있어서,
상기 요부들의 직경 및 깊이 중 적어도 하나는 서로 다른 엑스선 방출원. 17. The method of claim 16,
At least one of the diameters and depths of the recesses is different from each other. 제12 항에 있어서,
상기 전자빔이 상기 애노드 전극으로 집속되도록 제어하는 전자빔 제어 전극을 더 포함하는 엑스선 방출원. 13. The method of claim 12,
The X-ray emission source further comprising an electron beam control electrode for controlling the electron beam to be focused on the anode electrode. 제18 항에 있어서,
상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극에서 상기 애노드 전극으로 연장된 형상을 가지는 엑스선 방출원. 19. The method of claim 18,
The electron beam control electrode is an X-ray emission source having a shape extending from the gate electrode to the anode electrode. 제18 항에 있어서,
상기 전자빔 제어 전극은 상기 게이트 전극과 동일한 물질을 포함하고, 상기 게이트 전극과 일체로 형성되는 엑스선 방출원. 19. The method of claim 18,
The electron beam control electrode includes the same material as the gate electrode and is integrally formed with the gate electrode.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101982289B1 (en) 2017-09-21 2019-05-24 고려대학교 산학협력단 Carbon nanotube elelctron emitter, method for manufacturing the same and x-ray source using the same
US10912180B2 (en) 2018-03-30 2021-02-02 Korea University Research And Business Foundation X-ray source apparatus and control method thereof
KR102188075B1 (en) * 2018-03-30 2020-12-07 고려대학교 산학협력단 X-ray source apparatus and controlling method thereof
WO2020131848A1 (en) * 2018-12-17 2020-06-25 Applied Materials, Inc. Methods of optical device fabrication using an electron beam apparatus
KR102386758B1 (en) * 2019-01-31 2022-04-18 한국전자통신연구원 Field emission device
KR102268839B1 (en) * 2019-05-08 2021-06-24 주식회사 이엔원 Field Emission Type X-ray and UV Hybrid Source Device
KR102460837B1 (en) * 2020-04-13 2022-11-01 주식회사 일렉필드퓨처 X-ray and ultraviolet generating apparatus
TW202232543A (en) * 2020-09-30 2022-08-16 美商Ｎｃｘ公司 Field emission cathode device and method for forming a field emission cathode device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130169142A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Elwha Llc Electronic Device Graphene Grid

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050111705A (en) * 2004-05-22 2005-11-28 삼성에스디아이 주식회사 Field emission device and display adopting the same
KR101868009B1 (en) * 2012-06-18 2018-06-18 한국전자통신연구원 Field Emission X-ray Tube and Method of Focusing Electron Beam Using the Same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130169142A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Elwha Llc Electronic Device Graphene Grid

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