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電界放射陰極およびそれを用いる電磁波発生装置

シーズコード S100001293
掲載日 2010年9月17日
研究者
  • 横尾 邦義
  • 三村 秀典
技術名称 電界放射陰極およびそれを用いる電磁波発生装置
技術概要 電子ビームを放射する陰極チップを有するエミッタ31をガン効果を示すN型の半導体材料、例えば、ガリウム砒素で形成する。このようなエミッタ31を囲むように真性半導体、例えば、真性ガリウム砒素で成る高電界ドメイン阻止領域32を形成する。そして、この領域の上に陰極チップ31aを囲む開口33aを有する絶縁層33を形成し、この絶縁層33の上に開口34aを有するゲート電極34を形成する。また、エミッタ31及び高電界ドメイン阻止領域32の他方の表面にエミッタ電極35を形成する。これらのゲート電極34及びエミッタ電極35を金等のオーム性の電極材料で形成する。このような構造の電界放射陰極のゲート電極34とエミッタ電極35との間に電界放射用直流電源36を接続し、これらの間に直流電圧を印加すると、N型半導体材料より成るエミッタ31中に空間電荷蓄積ドメインや電気二重層ドメイン等の空間電荷による高電界ドメインが発生する。そして、これらの空間電荷は半導体中を走行後、陰極チップ31aから放射される。
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研究分野
  • 電磁気学一般
  • 電子ビーム,イオンビーム
  • トランジスタ
展開可能なシーズ ミリ波やマイクロ波帯域内の任意の周波数で変調された電子ビームを効率良く発生することができ、しかも構成が簡単で小型な電界放射陰極を提供する。
エミッタ電極とゲート電極との間に直流電圧を印加してエミッタ領域内に所定の高周波数で周期的に生滅する高電界ドメインを発生させ、陰極チップから高周波数で変調された電子ビームを放射させることにより、ミリ波やマイクロ波帯域の電磁波を高出力、かつ高効率で発生させることができる。
用途利用分野 電界放射用直流電源、マクロ波管、自由電子レーザ
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東北大学, . 横尾 邦義, 三村 秀典, . 電界放射陰極およびそれを用いる電磁波発生装置. 特開2000-243219. 2000-09-08
  • H01J   1/304    
  • H01J  23/04     

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