초록 ▼

1. 연구수행결과
(1) 고출력 장수명의 전계방출소자의 개발을 위해 다양한 재질과 형상에 대한 전계방출 이론을 분석함.
(2) 삼중점에서의 전계강화효과 및 전자거동특성을 분석함.
(3) 제안 전계방출소자의 캐소드, 케이드 그리고 아노드의 세 전극간의 형상 파라미터에 따른 전계분포, 전류-전압특성 그리고 전송율을, 전산모사를 통해 구함.
(4) 전계방출소자의 실제작을 위한 100 nm급 다층이종박막 개발공정을 설계함.

2. 특허 출원
(1) 메시 게이트를 이용한 전계방출 장치(10-2018-01

1. 연구수행결과
(1) 고출력 장수명의 전계방출소자의 개발을 위해 다양한 재질과 형상에 대한 전계방출 이론을 분석함.
(2) 삼중점에서의 전계강화효과 및 전자거동특성을 분석함.
(3) 제안 전계방출소자의 캐소드, 케이드 그리고 아노드의 세 전극간의 형상 파라미터에 따른 전계분포, 전류-전압특성 그리고 전송율을, 전산모사를 통해 구함.
(4) 전계방출소자의 실제작을 위한 100 nm급 다층이종박막 개발공정을 설계함.

2. 특허 출원
(1) 메시 게이트를 이용한 전계방출 장치(10-2018-0115463)
(2) 원형관통홀에 의한 메시 게이트를 이용한 전계방출장치(10-2018-0119083)

(출처 : 보고서 초록 3p)

Abstract ▼

Each tip in the Spindt-type emitter has a limited current capacity that prevents the emitters from being used for higher current sources. Edge emitters with linear edges have been introduced to produce a large emission current over the Spindt-type emitters. The edge emitters have unique properties.

Each tip in the Spindt-type emitter has a limited current capacity that prevents the emitters from being used for higher current sources. Edge emitters with linear edges have been introduced to produce a large emission current over the Spindt-type emitters. The edge emitters have unique properties. A large number of field emissions can take place along the linear edge and are capable of a higher average current density than the Spindt-type emitters. Even the number of emission points can be further increased in an arithmetical ratio by laminating the emitter films.
These emitters also have a higher heat capacity than the Spindt-type emitters, and this is one of the crucial factors for a higher emission current. The fabrication of the edge emitters can be easier and more cost-effective compared to that of the cone emitters.
In this study, the geometrical dependence of the emission current from the edge emitter was addressed by considering the current - voltage characteristics and the electron transmittance with inter-electrode geometrical parameters in a proposed triode configuration. This study was carried out mostly using the commercial simulation code, Atlas ver.5.24 (Silvaco Inc., USA). As the results, the maximum electric field near the tip of the cathode is approximately 8.6 × 10⁵ V/cm, which is sufficient for field emission. The anode current is dependent on the gate-cathode vertical distance, but less dependent on the anode-gate vertical distance.
The anode current increases and shows a tendency to saturate as the gate-cathode horizontal gap increases. The gate leakage current is dependent on the gate-cathode vertical distance, but only slightly dependent on the anode-gate vertical distance. The electron transmittance gradually increases with an increasing gate-cathode horizontal gap, and the transmittance is partially independent of the gate-cathode vertical distance and the anode-gate vertical distance. The highest transmittance of 90.1% was obtained for G_gc of 300 μm. By increasing the anode voltage from 30 kV to 70 kV, the anode and gate currents increased by approximately 40% and 20%, respectively, but the transmittance showed little difference. Consequently, it is thought that careful consideration based on the geometrical parameters should be given to both the emission current and transmittance for a better performance of the field emitter.

(출처 : SUMMARY 7p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 7
• C O N T E N T S ... 8
• 목차 ... 9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제 1 절 연구개발 기술의 개요 ... 10
• 제 2 절 해결하고자 하는 핵심 문제(기술적 측면) ... 13
• 제 3 절 문제점의 해결 방법 ... 15
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 17
• 제 1 절 국내외 기술 및 연구동향 ... 17
• 1. 국내 기술 및 연구동향 ... 17
• 2. 국외 기술 및 연구동향 ... 17
• 제 2 절 국내외 특허동향 ... 18
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 20
• 제 1 절 전계방출 이론 ... 20
• 1. 형상 전계강화 기구 ... 20
• 2. Schottky-diode 전계강화 기구 ... 21
• 3. 삼중점 전계강화 기구 ... 23
• 4. 삼중점에서의 전계분포와 전자궤적 ... 24
• 제 2 절 전계방출 전산모사 ... 26
• 1. 형상 모델링과 전산모사 프로그램 ... 26
• 2. 전사모사 결과 ... 27
• 제 3 절 에미터 개발공정 설계 ... 38
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 39
• 제 1 절 목표달성도 ... 39
• 제 2 절 관련분야 기여도 ... 40
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 41
• 제 6 장 참고문헌 ... 42
• 끝페이지 ... 44