楔形阴极的真空微电子三极管的计算机模拟

本文对楔形阴极的真空微电子三极管进行了计算机模拟，实现了真空微电子器件的性能分析．通过对模拟结果的分析，总结了楔形阴极的真空微电子三极管的性能，计算了有关参数并提出优化设计方案.     

真空微电子三极管静电场电容的计算机数值模拟

以静电基本原理、场致发射原来为基础，用有限元法在求得圆锥形、楔形阴极真空微电子三极管内静电场各点场强的前提下，考虑以往计算中忽略的各电极之间、栅极厚度对器件电容的影响进行极间电容的计算。通过计算多导体系统电荷密度较为精确地求得了圆锥形、楔形阴极真空微电子三极管的极间电容，讨论了器件各几何参数与电容的关系，对器件的优化设计与高频应用具有指导作用。模拟结果与巳报道的实验结果符合较好。     

楔型发射体真空微电子三级管的计算机模拟

本文利用广泛使用的ＰＩＣ粒子模拟软件ＭＡＧＩＣ模拟了楔型场致发射真空微电子三极管的一个单元的特性，该单元由一个楔型场致发射体，栅极和阳极组成。研究了栅极电压，阳极电压和发射体顶点半径等对发射电流的影响。给出了一个典型的楔型场致发射真空微电子三极管，当其阳极电压为５００Ｖ，阳极与阴极相距４μｍ时的电子轨迹图。模拟结果表明场致发射的栅极开启电压为２５０Ｖ。并得到了三极管高频工作时动力学特性。     

楔型发射体真空微电子三极管的计算机模拟

本文利用广泛使用的ＰＩＣ（ｐａｒｔｉｃｌｅ－ｉｎ－ｃｅｌｌ）粒子模拟软件ＭＡＧＩＣ模拟了楔型场致发射真空微电子三极管的一个单元的特性。该单元由一个模型场致发射体、栅极和阳极组成。研究了栅极电压、阳极电压和发射体顶点半径等对发射电流的影响。给出了一个典型的楔型场致发射真空微电子三极管，当其阳极电压为５００Ｖ，阳极与阴极相距４μｍ时的电子轨迹图。模拟结果表明场致发射的阳极开启电压为２５０Ｖ。并得到了三极管高频工作时动力学特性。     

场发射金属尖阴极阵列的制备

本文采用ＳｉＯ２作锥尖的塑模，再利用塑模制备出场发射金属尖阴极阵列，并给出ＳＥＭ金属尖照片，分析了工艺因素对金属尖的影响，同时提出了真空微电子二极管和三极管的设想。     

横向场发射三极管

利用薄膜边缘场发射阴极设计的三极管、阴极、栅极和阳极是平面结构，因此极间电容小，适合应用于高速和高频电路。它在工艺上与半导体器件兼容，工艺比较简单，是真空微电子集成电路中的有源器件，它有着广泛的应用前景。     

阴极材料对真空微电子器件场发射性能的影响

本文对结构相同的覆四种不同金属层（金、铝、镍、铬）的Ｐ型硅楔形体阵列进行了实验比较研究，表明金、铝、镍可望成为低真空和大气压环境下工作的真空微电子器件的阴极材料。     

真空微电子平板摄像管10×10像素驱动电路的设计与制作

真空微电子平板摄像是一种全新的摄像理论,它采用碳纳米场发射阴极、栅极和阳极(收集极)三极管结构。介绍了真空微电子平板摄像管驱动电路的设计要求、设计思路和电路测试结果,实验中采用的栅极驱动对驱动电路(扫描电路)起到了关键作用。     

平面型纳米真空三极管的计算机模拟

平面纳米真空三极管只需要平面工艺,与现有的微电子工艺兼容,与基于经典Spindt阴极的真空微电子三极管相比,具有工艺相对简单等特点,同样具备纳米真空电子器件抗辐射、温度稳定性好等优点。本文采用粒子模拟方法对平面型纳米真空三极管的场发射特性进行了计算机模拟研究,模拟中考虑了空间电荷的影响。典型器件的模拟结果表明,平面型纳米真空三极管具有信号响应速度快,工作电压较低等优点。研究了该三极管结构中的尖端曲率半径、尖端相对高度、栅极电压和阳极电压对场发射特性的影响,有助于设计和优化该类器件结构。这种平面型纳米真空三极管可望成为真空集成电路的基础器件,并在卫星等航空航天领域等需要抗辐射领域获得应用。     

新型真空微电子压力传感器特征研究和实验制作

本提出并研究了新型的“台阶阴极”和“曲面阴极”真空微电子压力传感器．与普通的真空微电子压力传感器相比，新型传感器的阴极发射电流大大提高，使得输出信号易于检测，抗噪声能力增加，并在改善输出信号线性、提高灵敏度和扩展量程方面有很大优势。本给出了计算机模拟结果，简述了台阶阶陈列阴极和阳极压力敏感膜的制作，并展示了ＳＥＭ照片。     

真空微电子二极管及微位移传感器的研究

首次用电荷模拟法计算了真空微电子二极管及真空微电子微位移传感器的场致发射阴极与阳极间的电场分布,进而计算了真空微电子二极管的电流一电压特性和微位移传感器的电流——位移(即阴、阳极间距)的关系曲线。模拟了两种结构的场致发射阴极:圆锥形和劈形。并用测试精度可达4nm 的水槽法模拟实验对计算结果进行了验证,理论计算与实验结果符合地很好。     

圆柱面和球面真空微电子二极管内电子渡越时间的计算

从拉普拉斯（Laplace）方程和电子渡越时间的定义出发,推导出了圆柱面和球面真空微电子二极管内的电子渡越时间关系式。引入了等效真空微电子二极管的概念,进一步估算了真空微电子三极管内的典型电子渡越时间。     

真空微电子器件发射稳定性和可靠性概述

解决真空微电子器件的稳定性和寿命问题，可以扩大场臻发射器的应用范围。本文概述了影响真空微电子场致发射阴极阵列发射稳定性的几个因素，认为阴极材料和功函数是决定真空微电子器件发射稳定性的主要因素。最后提出了解决发射稳定的几个建议。     

真空微电子器件阴极发射材料的选择

本文讨论了真空微电子器件阴极发射材料的选择,提出材料元素的第一电离能是影响阴极发射性能的重要因素.     

场发射金属尖陈列的研究

本文介绍了真空微电子器件场发射金属尖陈列阴极的制备工艺技术。采用硅的各向异性腐蚀工艺（反向）和浓硼腐蚀自停止工艺制备成功金属尖陈列，这为今后研制金属阴极真空微电子器件开拓了新途径。     

Spindt阴极电容模型

本文用数值方法，计算了Ｓｐｉｎｄｔ阴极的电容，给出了—族曲线，与实验结果比较接近，对真空微电子微波三极管的设计有一定意义。     

当代电子学的标志——真空微电子学

本文概述了真空微电子学的基本原理、特性、用途及发展现状。现在真空场发射三极管高频电压增益可做到11dB,跨导为38μS。预计真空微三极管的频率可达3GHz以上。指出,新研制的真空微电子微带放大器在35～1000GHz(1THz)频段下输出功率可达1～50W。     

真空微电子三级管直流特性及栅阴极电容的计算机模拟

本利用有限差分方法计算了真空微电子三极管中的电势与电场分布，研究了尖端顶部的电场受尖端曲率半径及栅圆坏直径的影响情况，并模拟计算了该管的静态输出特性。另外通过改变尖锥及栅圆环的参数，详细研究了栅阴电容的变化情况，该模拟结果与已报道的实验结果符合较好。     

真空微电子技术的研究与发展

本文首先简论真空微电子技术的发展概况、其赖以发展的技术基础、特点、应用前景;嗣后,重点评述场致发射理论及发射极(阴极)制造技术的研究现状;真空微电子器件的制造技术现状;真空微电子技术的应用;最后给出了结论。     

真空微电子器件中的场致发射阴极硅锥尖的制备工艺研究

本文介绍了真空微电子器件中的场发射阴极硅锥尖的制作工艺，采用不同的腐蚀方法以及氧化削尖技术，制成了形状较好的硅尖，并对实验研究结果进行了比较、分析和讨论。