薄膜トップレイヤー・スカンデートカソードの電子放射特性

概要

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高電流密度動作が可能なトップレイヤー・スカンデートカソードとして, Sc_2O_3/W層コートしたスカンデートカソードを作製した.Sc_2O_3層の厚さが2nmから20nmまでの4種類のカソードのエミッション特性を測定した.その結果, Sc_2O_3層が薄いほど良好なエミッション特性を示し, Sc_2O_3層が2nmのカソードの放出電流密度は1300Kで80A/cm^2であった.このタイプのカソードを, ライフ試験したところ, 二極管特性, 三極管特性共に良好であった.また, トップレイヤーの安定性を調べるために, W層とSc_2O_3層を成膜したWペレットを加熱し, その表面元素濃度の変化をオージェ電子分光法で測定することにより, 拡散係数を求めた.その結果求められたWとSc_2O_3の拡散係数は, 1220Kで6.4×10^<-19>, 1300Kで1.0×10^<-18>, 1370Kで1.6×10^<-18>cm^2/sであった.また, 測定したオージェ・スペクトルより, 拡散過程中にO, Sc, Wの化学状態は変化しないことがわかった.
社団法人電子情報通信学会の論文
1999-01-21