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NITRIDE SEMICONDUCTOR ELECTRON EMITTING ELEMENT

Patent code P07A009905
File No. ShIP‐P04129
Posted date May 25, 2007
Application number P2005-104679
Publication number P2006-093087A
Patent number P4752050
Date of filing Mar 31, 2005
Date of publication of application Apr 6, 2006
Date of registration Jun 3, 2011
Priority data
  • P2004-247832 (Aug 27, 2004) JP
Inventor
  • (In Japanese)石田 明広
  • (In Japanese)井上 翼
  • (In Japanese)松江 一真
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人静岡大学
Title NITRIDE SEMICONDUCTOR ELECTRON EMITTING ELEMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a electron emitting element widely applicable to a next-generation electronic device such as an electron beam exciting display, operable with high efficiency and low voltage and easy to integrate.
SOLUTION: The nitride semiconductor electron emitting element and photoelectric element are provided for emitting electrons while efficiently applying a great internal electric field with spontaneous polarization or piezopolarization generated in a nitride semiconductor to the surface of the element. The element has a three-layer structure with AlGaN, AlN and GaN. An electron drawing electrode is arranged on the GaN surface of the element without using an external electrode to form an electron emitting source which is operated with low driving voltage.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


電子放出源材料としては、タングステンフィラメントのほかに、ダイヤモンド、Si、GaNを用いた電子放出源や最近報告されているカーボンナノチューブ等の電界放出素子がある。また、外部から電界を加える構成のダイヤモンドを用いた電界放出電子素子も提案されている(例えば、特許文献1参照。)。



これらの電子放出素子は電子顕微鏡等の電子源のみでなく、今後、電子線励起ディスプレイなど次世代の電子装置に広く応用される可能性があるが、これらの期待される応用分野に対しては実用上十分な集積化がなされていないのが現状であり、より効率が良く、低電圧で動作し、且つ、容易に集積化できる電子放出素子が求められている。
Siを用いた電界放出電子素子はSi集積回路技術を基盤として開発されているが、通常の電界放出素子の場合、素子の外部から電界を加え電子放出を促すため、電子の放出には高電圧を必要とし、高い電界密度を得るために素子構造が複雑となる欠点を有している。
【特許文献1】
特開2001-266736

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、電子顕微鏡等の電子源、電子線励起ディスプレイなどにもちいる窒化物半導体を用いた電子放出素子に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
絶縁性基板上に、GaN層、n型のAlxGa(1-x)N層(ただし、0≦x<0.5)、厚さ1nm~10nmの中間層としてのAlN層、及び、厚さ20nm~100nmの表面露出部を有するGaN層を、接合することで順次積層させた構造を有し、該GaN層の表面に電子取り出し用の正電極を備え、且つ、該n型のAlxGa(1-x)N層(ただし、0≦x<0.5)に接して負電極を備えることを特徴とする窒化物半導体電子放出素子。

【請求項2】
 
前記中間層としてのAlN層に代えて、n型のAlxGa(1-x)N層(ただし、0≦x<0.5)よりもAl組成が大きいAlyGa(1-y)N層(ただし、y>x)を中間層として有することを特徴とする請求項1に記載の窒化物半導体電子放出素子。

【請求項3】
 
前記n型のAlxGa(1-x)N層(ただし、0≦x<0.5)が、x=0であるGaN層であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の窒化物半導体電子放出素子。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005104679thum.jpg
State of application right Registered
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