Brevet FR2891662A1 — publié le 20070406

EMETTEURS DE CHAMP A NANOTIGES DECLENCHES L'invention concerne des structures d'échelle 5 nanométrique, et, de façon plus caractéristique, un émetteur de champ à nanostructures. Les émetteurs de champ à cathode froide classiques comprennent une pluralité de pointes d'émetteur de forme sensiblement conique ou pyramidale agencées dans une grille entourée par une pluralité d'ouvertures de grille, ou grilles de déclenchement. Des émetteurs de champ à cathode froide classiques peuvent être fabriqués à l'aide d'un certains nombres de procédés. L'émission de champ à cathode froide se produit lorsque le champ électrique local à la surface d'une pointe conductrice s'approche d'environ 109 V/m et est associé à la fonction de travail et à la taille de pointe. Les adsorbats sur la pointe peuvent également altérer les performances d'émission de champ de la pointe. Dans ce régime de champ, la barrière de fonction de travail est suffisamment réduite pour permettre un effet tunnel électronique du conducteur au vide, même à la température ambiante. Pour obtenir les champs locaux élevés à des champs macroscopiques pouvant être obtenus de façon expérimentale, des sources d'émission de champ sont, de façon caractéristique, réalisées à partir d'objets pointus tels que des cônes micro-fabriqués à pointe gravée ou des conducteurs à nanostructures tels que des nanotiges minérales et des nanotubes de carbone. Pour la majorité des applications d'émission de champ, le courant de cathode doit pouvoir être commandé. En général, la commande est obtenue avec une grille disposée au voisinage de la source d'émission de champ qui génère le champ requis pour éjecter des électrons de la source d'émission de champ ou interrompt le courant d'émission de cathode. 2891662 2 Les dispositifs d'émission de champ à cathode froide ont la capacité de produire des faisceaux électroniques à très forte densité de courant (supérieure à 100 A/cm2) avec une faible consommation d'énergie. Cependant, il n'a, à l'heure actuelle, été incorporé aucun dispositifs d'émission de champ dans des applications à forte densité de courant commerciales telles que des tubes à rayon X pour un scanner de tomographie informatisée à hautes performances, des afficheurs à haute définition, ou des amplificateurs de grande puissances pour des dispositifs électroniques hyperfréquence de puissance, parce que les sources d'émission de champ peuvent subir une défaillance prématurée si un soin extrême n'est pas pris pour protéger les dispositifs. Des dispositifs d'émission de champ caractéristiques sont des variantes du groupement à émission de champ de Spindt classique. Cette configuration de dispositif présente plusieurs vulnérabilités inhérentes venant des petites dimensions requises pour obtenir une force de champ suffisamment grande pour émettre des électrons à partir d'une structure conique. Dans des conditions de fonctionnement idéales (par exemple, 10-9 Torr (133 Pa), sans perturbation de la tension de grille, des courants de grille ou de la tension d'anode), les groupements à émetteur de Spindt se sont avérés émettre plus de 40 A/cm2 pendant des périodes de temps prolongées. Cependant, dans la plupart des applications, la source d'électrons subit de façon caractéristique des décharges de plasma occasionnelles, appelées crachements. Les crachements sont souvent provoqués par une désorption de gaz à partir d'une surface d'anode qui est ionisée par le faisceau électronique. Le plasma résultant génère un arc entre l'anode et les surfaces voisines à un potentiel inférieur à celui de l'émetteur de champ. En fonction de la capacité du câble, de la différence de potentiel et de la protection de circuit incorporée, un crachement a le potentiel de détruire les dispositifs d'émetteur même si le crachement n'atteint pas le dispositif Dans des applications à haute tension, telles que à rayons X, du fait que les crachements, caractéristique, produisent plus de 100 ampères de 1 microseconde, les courants couplés de façon de champ, lui-même. des tubes de façon en moins inductive et capacitive détruiront souvent les dispositifs d'émetteur de champ de Spindt, même si le crachement ne frappe pas directement la source d'émission de champ. De plus, durant le crachement, la tension sur l'anode chute souvent à une valeur suffisamment faible pour que l'anode ne soit plus capable d'absorber le courant de cathode. Par conséquent, l'électrode de grille absorbe la totalité du courant de cathode. A des densités de courant modérées dans des émetteurs de Spindt (supérieures à environ 100 mA/cm2), un échauffement localisé produit par le courant de grille excessif peut détruire rapidement le dispositif. Cependant, le procédé de Spindt ne traite pas le problème de dégradation de pointe d'émetteur. Des particules de gaz résiduelles dans le vide entourant la pluralité de pointes d'émetteur de forme sensiblement conique ou pyramidale heurtent les électrons émis qui sont ionisés. Les ions résultants bombardent les pointes d'émetteur et endommagent leurs pointes aigües, diminuant le courant d'émission de l'émetteur de champ à cathode froide au cours du temps, et limitant sa durée de vie de fonctionnement. D'autres problèmes associés au procédé de Spindt comprennent. (1) le nombre et la complexité des étapes de fabrication du processus; (2) la taille de pointe est limitée de façon intrinsèque par le processus de fabrication, ce qui fait qu'il faut une polarisation de grille élevée pour un fort courant d'émission de champ, et, par conséquent, une consommation d'énergie élevée; et (3) l'émoussement de l'émetteur de Spindt provoqué par un bombardement d'ions, ce qui fait que des champs électriques de plus en plus élevés sont requis pour obtenir le même courant d'émission. Récemment, des matériaux à nanostructures, tels que des nanotiges minérales et des nanotubes de carbone, ont été proposés comme sources d'émission de champ. Du fait de leur diamètre de pointe plus petit, de leur excellente résistance mécanique, de leur conductivité électrique élevée et de leur conductivité thermique élevée, ils présentent certains avantages par rapport aux émetteurs de champ du type Spindt classiques (1) les nanotiges minérales et les nanotubes de carbone ont, de façon intrinsèque, une très petite taille de pointe, et offrent un facteur de renforcement de champ très élevé, ce qui fait que le champ électrique de seuil pour l'émission est significativement réduit et que les sources d'émission de champ peuvent fonctionner à des tensions de grille inférieures à celles d'émetteurs coniques; (2) la fonction de travail de nanotiges minérales peut être réglée par ajustement de la concentration de dopage dans des nanotiges semi-conductrices ou par sélection de matériaux différents; (3) des nanotiges minérales et des nanotubes de carbone peuvent être alignés verticalement et ont un diamètre uniforme sur la longueur, ce qui fait que la dégradation provoquée par l'émoussement des pointes provoqué par le bombardement d'ions est minimisée. Cependant, à l'heure actuelle, les sources d'émission de champ à nanostructures n'ont pas atteint des densités de courant constatées dans une source d'émission de champ de Spindt. Dans un groupement d'émission de champ à grille à cathode froide à microfabrication caractéristique comprenant des nanotiges ou des nanotubes de carbone, le courant de fuite de grille est significativement élevé par rapport au courant d'anode du fait que certaines 2891662 5 nanopointes sont disposées horizontalement trop près de l'électrode de grille. Par conséquent, ce qui est toujours nécessaire est un procédé simple et efficace pour réduire le courant de grille du groupement d'émetteurs de champ à cathode froide qui comprend des pointes aiguës et bien alignées de nanotiges ou de nanotubes de carbone. Le positionnement de nanopointes par rapport à l'électrode de grille de façon horizontale devrait être bien contrôlé de façon à accroître le courant d'émission et à réduire le courant de fuite de grille. Les émetteurs de champ à micro-fabrication comprenant des nanotiges ou des nanotubes existants ne traitent pas le problème de la distance verticale de la pointe d'émetteur à l'électrode de grille. Si des nanotiges ou des nanotubes sont courts à l'intérieur de l'ouverture de grille, la distance de la pointe d'émetteur à la grille est affectée de façon significative par l'épaisseur de la couche diélectrique disposée entre les deux. Une distance de la pointe d'émetteur à la grille plus petite peut être obtenue en déposant une couche diélectrique plus mince. Cependant, ceci produit les conséquences indésirables suivantes: la limitation de la tension de grille due à la rupture du film diélectrique mince, l'augmentation de la capacité entre l'électrode de cathode et l'électrode de grille, et l'augmentation du temps de réponse de l'émetteur de champ à cathode froide. Si les nanotiges ou les nanotubes sont longs, ils peuvent être trop proches de l'électrode de grille, et augmenter par conséquent le courant de grille. De même, les émetteurs de champ existants ne traitent pas le problème de l'uniformité d'émission. Du fait de la difficulté de positionnement des nanotiges ou des nanotubes dans la même position à l'intérieur de toutes les ouvertures de grille, certains des émetteurs de champ dans un échantillon donné seront inopérants. 2891662 6 Un autre type d'émetteur de champ existant comprend un substrat séparé d'une couche de métal de grille par une couche diélectrique. Un passage est formé à travers la couche de métal de grille et la couche diélectrique afin d'exposer une partie du substrat. Un montant métallique est ensuite disposé sur le substrat dans le passage, et l'on fait croître à partir du montant une pluralité de nanostructures, telles que des nanotiges ou des nanotubes. Les nanotiges ou les nanotubes jouent le rôle de points de sortie pour les électrons qui sont libérés lorsqu'un potentiel est appliqué entre le substrat et la couche de métal de grille. Ce type d'émetteur de champ permet le contrôle de la distance entre les nanostructures et la grille grâce au contrôle de la hauteur du montant. Egalement, grâce au contrôle du diamètre du montant, le nombre de nanostructures est contrôlé. Cependant, cette structure présente plusieurs inconvénients, comprenant l'existence d'une interface entre le montant et le substrat, qui peut introduire une résistance indésirable. Egalement, le métal utilisé dans cette structure est sujet à une fusion ou à une réaction avec le substrat sous-jacent aux températures élevées qui sont caractéristiques de différents processus de fabrication; par conséquent, la fabrication de cette structure doit être effectuée à une température relativement basse. Par conséquent, il existe un besoin pour une source d'émission de champ susceptible de produire une densité de courant élevée uniforme qui soit plus robuste que les dispositifs d'émission de champ de Spindt classiques. Il existe également un besoin pour un dispositif d'émission de champ robuste dans lequel le courant de grille, la tension de seuil et la vitesse de commutation soient comparables à ceux des groupements d'émetteur de champ de Spindt classiques, ou meilleurs que ceux-ci. Les inconvénients de la technique existante sont résolus par la présente invention, qui, dans un aspect, comprend un procédé de réalisation d'un émetteur de champ, dans lequel un montant est formé sur un substrat, le montant s'étendant vers le haut à partir du substrat. Le substrat comprend un semiconducteur et le montant est monocristallin avec le substrat. Une couche diélectrique est déposée sur le substrat. La couche diélectrique définit un passage à travers celle-ci autour du montant. Une couche de grille conductrice est appliquée à la couche diélectrique de telle sorte que la couche de grille conductrice définisse une ouverture qui soit juxtaposée avec le passage. On fait croître au moins une nanostructure vers le haut à partir de la surface supérieure du montant. Dans un mode de réalisation, l'étape de formation comprend les étapes consistant à : appliquer un masque à une région sélectionnée du substrat; et graver le substrat autour du masque, de façon à retirer ainsi une partie du substrat et à laisser le 20 montant en dessous du masque. Dans un mode de réalisation, l'étape consistant à faire croître au moins une nanostructure comprend les étapes consistant à : appliquer un catalyseur de croissance de nanostructure à la région sélectionnée du substrat; et faire croître la nanostructure à partir du catalyseur à l'aide d'un processus vapeur-liquide-solide. Dans un mode de réalisation, l'étape de déposition d'une couche diélectrique sur le substrat comprend l'étape consistant à déposer la couche diélectrique de façon à recouvrir la nanostructure, de façon à former ainsi un dôme au-dessus du montant et de la nanostructure, et l'étape d'application d'une couche de grille conductrice comprend l'étape consistant à déposer un matériau conducteur sur la couche diélectrique. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend de plus les étapes consistant à : déposer une mince couche diélectrique sur la couche de grille conductrice; déposer un matériau de masquage sur la mince couche diélectrique de telle sorte qu'une partie de la mince couche diélectrique fixée au dôme soit exposée; et graver la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche de grille conductrice en dessous de la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche diélectrique en dessous de la partie de couche de grille conductrice de façon à exposer la nanostructure, le montant et une partie du substrat. Dans un mode de réalisation, l'étape de formation 15 d'au moins un montant est effectuée en exécutant les étapes suivantes, consistant à : déposer une mince couche de catalyseur de croissance de nanostructure sur le substrat; déposer un matériau diélectrique sur la couche de 20 catalyseur de croissance de nanostructure; appliquer un masque à une région sélectionnée du matériau diélectrique; et graver le matériau diélectrique et le substrat autour du masque, de façon à retirer ainsi une partie du matériau diélectrique et du substrat et à laisser le montant en dessous du masque. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend de plus l'étape consistant à déposer la couche diélectrique sur le substrat et le montant, de façon à former ainsi un dôme diélectrique au-dessus du montant, et l'étape d'application d'une couche de grille conductrice comprend l'étape consistant à déposer un matériau conducteur sur la couche diélectrique. Dans un mode de réalisation, le procédé comprend de 35 plus les étapes consistant à : 2891662 9 déposer une mince couche diélectrique sur la couche de grille conductrice; déposer un matériau de masquage sur la mince couche diélectrique de telle sorte qu'une partie de la mince couche diélectrique fixée au dôme soit exposée; et graver la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche de grille conductrice en dessous de la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche diélectrique en dessous de la partie de la couche de grille conductrice de façon à exposer le montant et une partie du substrat. Dans un mode de réalisation, l'étape de déposition d'une couche diélectrique sur le substrat comprend l'étape consistant à soumettre le substrat à un environnement de déposition en phase gazeuse par procédé chimique dans lequel le matériau diélectrique est acheminé dans une vapeur chimique. Dans un mode de réalisation, le substrat conducteur comprend un matériau sélectionné parmi un groupe de matériaux comprenant essentiellement le silicium, le carbure de silicium et des combinaisons de ceux-ci. Dans un autre aspect, l'invention comprend un émetteur de champ avec un substrat semiconducteur. Un montant s'étend vers le haut à partir de la surface supérieure. Le substrat et le montant sont monocristallins. Une couche diélectrique est déposée sur le substrat semi-conducteur. La couche diélectrique définit un passage à travers celle-ci, celui-ci exposant le montant. Une couche de grille conductrice est déposée sur la surface extérieure. La couche de grille définit une ouverture qui expose le passage à travers la couche diélectrique. Au moins une nanostructure s'étend vers le haut à partir du montant. Ces aspects de l'invention, ainsi que d'autres, 35 apparaîtront de façon évidente à partir de la description qui suit des réalisations préférées, prises en relation avec les dessins joints. Comme cela apparaîtra de façon évidente aux personnes ayant une bonne connaissance de la technique, de nombreuses variations et modifications de l'invention peuvent être effectuées sans écarter de l'esprit et de l'étendue de l'applicabilité des nouveaux concepts de la description. Les figures lA à 1B sont des représentations schématiques de réalisations illustratives de l'invention. Les figures 1C à lE sont des micro-schémas montrant différentes vues en perspective de dessus de dispositifs correspondant à la réalisation représentée dans les figures lA à 1B. Les figures 2A à 2H sont des représentations 15 schématiques montrant une première réalisation d'un procédé pour réaliser des émetteurs de champ. Les figures 3A à 3H sont des représentations schématiques montrant une deuxième réalisation d'un procédé pour réaliser des émetteurs de champ. Les figures 4A à 4J sont des représentations schématiques montrant une troisième réalisation d'un procédé pour réaliser des émetteurs de champ. La figure 5 est un micro-schéma d'un précurseur à dômes pour un émetteur de champ. La figure 6 est une vue en élévation de face d'un système à rayons X. La figure 7 est une représentation schématique d'une partie du sous-système de génération de rayons X. Une réalisation préférée de l'invention est à présent décrite en détail. Si l'on se réfère aux dessins, des numéros identiques indiquent des parties identiques dans toutes les vues. Comme utilisé dans la présente description et dans toutes les revendications, les termes suivants prennent les significations explicitement associées ici sauf si le contexte indique clairement le contraire: la signification de "un", "une", et "le" et "la" comprend plusieurs références, la signification de "dans" comprend "dans" et "sur". Sauf si cela est spécifié autrement ici, les dessins ne sont pas nécessairement dessinés à l'échelle. Les procédés décrits ci-dessous offrent plusieurs avantages dans la réalisation d'émetteurs de champ. Par exemple, une structure de montant semiconducteur qui est monocristalline avec le substrat ne tend pas à fondre ou à réagir avec le substrat (comme le ferait une structure de montant métallique) aux températures de fabrication normales des nanostructures. Le nombre et la séparation des nanostructures peuvent être contrôlés par la disposition du catalyseur de croissance de nanostructures et par une étape de gravure humide de catalyseur. De plus, la séparation verticale de la grille et des nanostructures peut être contrôlée par le contrôle de la hauteur du montant et de la hauteur des nanostructures. Egalement, la séparation horizontale des grilles et des nanostructures peut être contrôlée par le contrôle de l'épaisseur du diélectrique et du diamètre du passage. Du fait qu'il n'y a pas d'interface entre le montant et le substrat, les pertes de courant entre le montant et le substrat sont réduites de façon significative, et aucune résistance d'interface n'est introduite par le montant. La résistance du montant peut être ajustée par le diamètre et la hauteur du montant, et le montant joue le rôle de résistance en série avec la nanostructure. Ceci peut être utilisé pour réduire le courant d'émission lorsque le courant d'émission est trop élevé à partir d'un émetteur de champ, de façon à obtenir ainsi un courant d'émission plus uniforme dans un groupement d'émission de champ à micro-fabrication. Le montant semiconducteur peut être réduit de telle sorte que des pointes multiples sur le montant soient identiques par rapport à l'électrode de grille du point de vue des 2891662 12 caractéristiques d'émission de champ. Par conséquent, lorsqu'une pointe d'un groupement est endommagée, une autre pointe peut remplacer celle-ci, produisant en résultat les mêmes caractéristiques d'émission de champ. Comme représenté dans les figures lA à 1E, une réalisation illustrative d'un émetteur de champ 100 comprend un substrat semi-conducteur 110 qui comporte une surface supérieure 112. Le substrat 110 est constitué par une substance semi-conductrice, telle que du silicium monocristallin, du carbure de silicium, du nitrure de gallium ou d'autres semi-conducteurs III à V. La substance semi-conductrice du substrat 110 peut avoir une résistance accrue par dopage. Un montant 120 s'étend vers le haut à partir de la surface supérieure 112 du substrat 110. Le substrat 110 et le montant 120 constituent un cristal unique, et sont par conséquent monocristallins. Une couche diélectrique 130, constituée en un matériau isolant tel que du dioxyde de silicium, du nitrure de silicium ou de l'oxyde d'aluminium, est disposée sur le substrat 110 et définit un passage 132 qui expose le montant 120. La couche diélectrique 130 peut, par exemple, être réalisée en utilisant une déposition de vapeur chimique renforcée par plasma, une déposition de vapeur chimique basse pression, ou une évaporation thermique. Une couche de grille 140, constituée pas un matériau conducteur tel qu'un métal ou un silicium polycristallin, est disposée sur la surface extérieure 134. La couche de grille définit également une ouverture qui expose le passage 132 à travers la couche diélectrique 130. Au moins une nanostructure 150, telle qu'un nanotube de carbone ou une nanotige minérale (par exemple une nanotige en carbure métallique ou en carbure de silicium) s'étend vers le haut à partir du montant 120. Une nanotige minérale pourrait être constituée, par exemple, de matériaux tels que: le carbure de molybdène, le carbure de silicium, l'oxyde de zinc et le silicium. On peut faire croître la nanostructure 150 à partir du substrat en utilisant, par exemple, un processus vapeur-liquide-solide catalytique et un catalyseur, ou un processus de déposition en phase gazeuse par procédé chimique, ou un processus d'évaporation. Des exemples d'un catalyseur approprié comprennent, mais sans y être limités, l'or, le nickel, le cobalt, le fer, le molybdène, le germanium, ou leurs combinaisons. Le choix du catalyseur dépend de la composition de la nanotige que l'on doit faire croître. Comme représenté dans les figures 2A à 2H, dans un procédé de réalisation d'un émetteur de champ, un film de catalyseur 212 (tel qu'un film d'or) est appliqué à un substrat semi-conducteur 210 et une couche diélectrique 230 est appliquée sur le film de catalyseur 212. Une couche de titane ou de chrome mince optionnelle peut être insérée entre le film de catalyseur 212 et le film diélectrique 230 pour favoriser l'adhérence. Comme représenté en figure 2B, un masque de photoréserve 232 est disposé sur la couche diélectrique 230. La couche diélectrique et le film de catalyseur sont ensuite gravés, à l'aide d'un procédé de gravure sèche tel qu'une gravure par ions réactifs, une gravure par plasma à haute densité, ou un ponçage simplement par ions, ou une gravure humide, de façon à exposer le substrat sauf dans la zone sous le masque. Une gravure humide optionnelle peut également être utilisée pour entailler les matériaux diélectriques (tels qu'un oxyde) pour réduire la taille du masque. La couche diélectrique 230 joue ensuite le rôle de masque lors d'un processus de gravure suivant, tel qu'une gravure par ions réactifs ou une gravure par plasma à haute densité, dans lequel un montant semi-conducteur 220 est formé en gravant le substrat 210, Comme représenté en figure 2C. Comme représenté en figure 2D, une deuxième couche 35 diélectrique 240 est appliquée au substrat et une couche d'un matériau de grille conducteur 250 est appliquée à la deuxième couche diélectrique 240. La couche diélectrique 240 peut être préparée par déposition en phase gazeuse par procédé chimique renforcé par plasma, par déposition en phase gazeuse par procédé chimique basse pression ou par évaporation thermique. Le matériau de grille conducteur peut être déposé par évaporation par faisceau électronique, pulvérisation cathodique, ou évaporation thermique. La deuxième couche diélectrique 240 et la couche de matériau de grille conducteur 250 forment une structure en forme de dôme 252 au-dessus du montant 220. Dans une autre réalisation, un mince film diélectrique (non représenté) peut être appliqué au matériau de grille conducteur pour inhiber la croissance de nanostructures lors de l'étape de croissance de nanostructures (décrite ci-dessous). Un tel film diélectrique peut protéger la grille durant la croissance et améliorer la sélectivité durant la croissance des nanostructures. Dans une telle réalisation, le mince film diélectrique pourrait être retiré après la croissance des nanostructures. Cependant, s'il est laissé en place, il peut protéger la grille des détériorations par un bombardement d'ions durant le fonctionnement du dispositif. Une couche de photoréserve 260, comme représenté en figure 2E, est appliquée de façon à recouvrir la structure en forme de dôme 252. La couche de photoréserve 260 est cuite jusqu'à la refusion afin d'obtenir une surface plane. Une partie de la couche de photoréserve 260 est retirée par une gravure par plasma d'oxygène afin d'exposer une partie de la structure en forme de dôme 252. La partie exposée de la structure en forme de dôme 252 est gravée soit par gravure sèche soit par gravure humide, soit par les deux combinées, afin d'exposer le montant 220 et une partie du substrat 210, comme représenté en figure 2G. Toute photoréserve restante est retirée et l'on fait croître la nanostructure 270 à partir du sommet du montant 220, à l'aide de procédés connus tels que le processus vapeurliquide-solide catalytique, un processus de déposition en phase gazeuse par procédé chimique, ou un processus d'évaporation, comme représenté en figure 2H. L'étape de retrait du dôme peut également être effectuée par polissage mécanique, ou par polissage chimique-mécanique. Dans certains cas, un gaz de gravure est utilisé durant la croissance pour inhiber la contamination de la paroi latérale, ou un traitement de post-croissance est utilisé pour éliminer les contaminations de la paroi latérale. Dans un exemple expérimental utilisant le procédé de réalisation d'un émetteur de champ décrit ci-dessus, une couche de catalyseur en or (Au) ayant une épaisseur d'environ 100 A ou moins, une couche de titane (Ti) mince ayant une épaisseur d'environ 50 A ou moins sont évaporées par faisceau électronique sur un substrat en silicium. Une couche de SiO2 ayant une épaisseur d'environ 0,7 pm ou moins est déposée sur la surface du Si à l'aide d'une déposition en phase gazeuse par procédé chimique renforcé par plasma. La couche de Ti de 50 Â est utilisée comme promoteur d'adhérence pour le masque en SiO2 suivant, et est retirée en même temps que le masque en SiO2. Les plaquettes sont ensuite pourvues d'un motif avec des groupes de points de 1 m (ou de 2 gm), et une couche de photoréserve est développée.Les groupes de points sont ensuite gravés par gravure humide pour retirer les couches de SiO2, de Ti et de Au jusqu'à ce que la surface du Si soit exposée. Une gravure sèche par plasma couplé de façon inductive est ensuite effectuée avec des chimies de C12/Ar pour former le groupe de montants en Si. On devra noter que les chimies de gaz peuvent être modifiées afin d'obtenir des parois latérales d'angles différents selon les besoins. Après la formation des montants, environ 1,2 m de SiO2 de déposition en phase gazeuse par procédé chimique renforcée par plasma et environ 2000 A de métal de grille en TiW sont ensuite déposés. Une couche de photoréserve AZ1512 est ensuite appliquée par revêtement par centrifugation et on la fait refondre à 130 C pour obtenir une surface de réserve plane, ceci étant suivi par une gravure sèche par plasma de 02 de la photoréserve afin d'exposer le sommet des bosses. Une gravure humide est ensuite utilisée pour retirer le SiO2 mince, et une gravure humide et une gravure sèche combinées sont utilisées pour retirer le métal de grille en TiW au-dessus des montants en Si. On devrait noter que la quantité de métal de grille entaillée peut être contrôlée afin d'augmenter encore davantage les ouvertures de passage de grille si nécessaire. Le film diélectrique en SiO2 à l'intérieur des ouvertures de grille est gravé à sec afin de retirer la majorité du film en SiO2. Le SiO2 et le Ti résiduels sont retirés à l'aide d'une gravure chimique humide. On fait ensuite croître des nanotiges sur la structure de montant à l'aide d'un processus vapeurliquide-solide/de déposition en phase gazeuse par procédé chimique ou d'évaporation classique. Dans un autre procédé pour réaliser un émetteur de champ, comme représenté dans les figures 3A à 3H, une couche de catalyseur 312 est appliquée à un substrat 310 et une couche diélectrique 330 est appliquée à la couche de catalyseur 312. Un masque 332 est appliqué à la couche diélectrique 330. Comme représenté en figure 3B, la couche diélectrique 330 est gravée de façon à exposer le substrat 310. Comme représenté en figure 3C, le substrat exposé est gravé de façon à former une structure de montant 320. On fait croître une pluralité de nanostructures 350 à partir du substrat 310 à l'aide d'un processus tel qu'un processus vapeur- liquide-solide, un processus de déposition en phase gazeuse par procédé chimique ou un processus d'évaporation. Comme représenté en figure 3E, le substrat 310, le montant 320 et les nanostructures 350 sont recouverts par une deuxième couche diélectrique 360, qui est recouverte par une couche de grille conductrice 364. Comme représenté en figure 3F, une couche de matériau de masque 370, telle qu'une photoréserve, est appliquée à la couche de grille conductrice 364, et on la fait refondre par chauffage afin d'obtenir une surface de réserve plane, ceci étant suivi par une gravure sèche par plasma de 02 de la photoréserve jusqu'à ce que la structure de dôme 372 formée par la deuxième couche diélectrique 360 soit exposée, comme représenté en figure 3G. Le matériau de grille exposé est retiré, de façon à exposer ainsi une partie de la deuxième couche diélectrique 360. L'étape de retrait du dôme peut également être effectuée par polissage mécanique, ou par polissage chimique-mécanique. La partie exposée de la deuxième couche diélectrique 360 est ensuite gravée, comme représenté en figure 3H, afin d'exposer le substrat 310, le montant 320 et les nanostructures 350. Un avantage de ce procédé est que, comme l'on fait croître les nanostructures avant le passage dans le processus, il n'y a pas de contamination dans le passage en résultat du processus de croissance de nanostructures, et que le processus de croissance est bien contrôlé de façon à obtenir des nanostructures alignées. Dans un exemple expérimental utilisant ce procédé, ont fait évaporer par faisceau électronique une couche de catalyseur en or (Au) ayant une épaisseur d'environ 100 A et une couche de titane (Ti) mince ayant une épaisseur d'environ 50 A sur un substrat en silicium (Si). Un SiO2 ayant une épaisseur d'environ 0,5 m est déposé sur la surface du Si à l'aide d'une déposition en phase gazeuse par procédé chimique renforcé par plasma. Les plaquettes sont ensuite pourvues d'un motif avec un groupement de points de catalyseur ayant une épaisseur d'environ 1 m (ou de 2 m, dans une réalisation) et une couche de photoréserve est développée. Le groupement de points est ensuite gravé par gravure humide afin de retirer les couches de SiO2, de Ti et de Au jusqu'à ce que la surface du Si soit exposée. Une gravure sèche par plasma couplé de façon inductive est ensuite effectuée avec une chimie de C12/Ar afin de former le groupement de montants en Si. Le masque d'oxyde et le Ti sont ensuite retirés par une gravure humide, puis une croissance de nanotiges est accomplie à l'aide d'un procédé vapeur-liquidesolide/déposition en phase gazeuse par procédé chimique classique. Après la formation de nanotiges uniformes sur les montants de Si, une couche d'environ 1,2 m de SiO2 est déposée à l'aide l'aide d'une déposition en phase gazeuse par procédé chimique renforcé par plasma, et une couche d'environ 1500 Â de métal de grille en tiW est ensuite déposée. Une couche de photoréserve AZ1512 est ensuite appliquée par revêtement par centrifugation et on la fait refondre à 130 C afin d'obtenir une surface de réserve plane, ceci étant suivi par une gravure sèche par plasma de 02 de la photoréserve afin d'exposer le sommet des bosses. Une gravure humide est ensuite utilisée pour retirer le SiO2 mince et le métal de grille en TiW au-dessus des montants de Si. Le film diélectrique en SiO2 à l'intérieur des ouvertures de grille est gravé à sec afin de retirer la majorité du film de SiO2. Le SiO2 et le Ti résiduels sont retirés par une gravure humide par gravure par oxyde tampon. Ce procédé présente un avantage du fait que la croissance à haute température de nanostructures peut contaminer les parois latérales de diélectrique; grâce au fait que l'on fait croître les nanostructures avant la déposition et la gravure de la couche de SiO2, les parois latérales du diélectrique dans le passage restent non contaminées. Un autre procédé de réalisation d'un émetteur de champ est représenté dans les figures 4A à 4J. Dans ce procédé, comme représenté en figure 4A, une couche d'un matériau de masque 412 est mise sous la forme d'un motif sur le substrat 410. Comme représenté en figure 4B, un film de catalyseur 414, un film de gabarit 416, tel que de l'aluminium, et une couche de métal de masquage 418, tel que du nickel, sont déposés par un procédé d'arrachage sur le substrat 410. Le film de gabarit en aluminium 416 peut être converti en oxyde d'aluminium anodisé par un processus d'anodisation, qui définit de façon caractéristique une pluralité de canaux verticaux. Un autre procédé de disposition des particules de catalyseur consiste à déposer le film de catalyseur 414 dans les canaux par déposition électrochimique, ou évaporation par faisceau électronique, ou par pulvérisation cathodique. Les films déposés, comprenant le catalyseur 414, le film de gabarit 416, et la couche de masquage 418, comme représenté en figure 4B, sont ensuite gravés de façon à former un montant 420, comme représenté en figure 4C. Comme représenté en figure 4D, une couche de photoréserve 422 est déposée sur la structure, puis est ensuite chauffée jusqu'à la fusion afin d'obtenir une surface plane, ceci étant suivi par une gravure par plasma de 02 afin d'exposer les films déposés. Le film de masquage, tel que du nickel, est retiré par gravure humide, ou par gravure sèche, ou par leur combinaison, et le film d'aluminium est anodisé sous la forme d'un gabarit AAO poreux 416, comme représenté en figure 4E. Comme représenté en figure 4F, à partir du catalyseur 414 exposé dans les trous verticaux de la couche de gabarit AAO 416, on fait croître une ou plusieurs nanostructures 430. L'utilisation de la couche de gabarit 416 permet un contrôle précis du nombre et de la répartition des nanostructures 430. Comme représenté en figure 4G, une couche diélectrique 440 est ensuite appliquée au substrat 410, au montant 420 et aux nanostructures 430, et une couche de matériau de grille conductrice 442 est appliquée à la couche diélectrique 440. Comme représenté en figure 4H, un matériau de masquage 446, tel qu'une photoréserve, est 2891662 20 disposé sur la couche de matériau de grille 442, et, comme représenté en figure 4I, il est réduit afin d'exposer la structure en forme de dôme 448 de la couche de matériau de grille 442 et de la couche diélectrique 440. La structure en forme de dôme 448 exposée est ensuite gravée, et tout matériau de masquage restant est retiré, ceci ayant pour résultat l'émetteur de champ représenté en figure 4J. Tout AAO restant peut également être retiré par gravure. L'étape de retrait du dôme peut également être effectuée par polissage mécanique, ou par polissage chimique-mécanique. Ce procédé présente l'avantage de permettre un contrôle précis du nombre et de l'espacement des nanostructures 430 grâce au contrôle de la largeur et de la porosité du gabarit en AAO. Un micro-schéma d'une structure en forme de dôme 500, comme décrit cidessus, est représenté en figure 5. Dans une réalisation, la nanostructure peut être formée à partir du substrat. Ceci peut être accompli, par exemple, par gravure sélective du substrat. Cette réalisation présenterait les avantages de simplicité de fabrication et d'absence d'une interface entre la nanostructure et le substrat. Des émetteurs de champ comme décrit ici peuvent être utiles dans un certain nombre d'applications nécessitant une haute fiabilité et une haute densité de courant, comprenant, par exemple, des systèmes à rayons X, des afficheurs à haute définition et des amplificateurs de grande puissance. Selon une réalisation de la présente invention, représentée en figure 6, un système à rayons X 610 comprend de façon générale un sous- système de génération de rayons X 615 pour générer le rayonnement de rayons X utilisé pour obtenir une image d'un sujet, et un détecteur 660 pour détecter les rayons X utilisés pour illuminer le sujet. Comme représenté en figure 7, une partie du sous-système de génération de rayons X 615 peut 2891662 21 comprendre un sous-système d'émission d'électrons 720 pour générer les électrons qui génèrent des rayons X lorsqu'ils frappent une cible 746. Le sous-système d'émission d'électrons 720 comprend une source d'électrons 726, qui comprend l'émetteur de champ selon la présente invention. Chaque faisceau électronique généré à l'intérieur du sous-système d'émission d'électrons 720 peut être dirigé et peut produire des points focaux soit individuels soit à balayage sur la cible 746. Cependant, on appréciera le fait qu'une architecture différente peut être utilisée pour effectuer l'émission de faisceaux électroniques sur plus d'un point focal sur la cible 746. Par exemple, au lieu d'utiliser un sous-système d'émission d'électrons pouvant être dirigé 720 comme décrit en se référant au sous-système de génération de rayons X 615, une architecture à configuration d'émetteur spécialisée peut être utilisée. Un tel sous-système de génération de rayons X peut comprendre un sous-système d'émission d'électrons comportant un groupement d'émetteurs, utilisant chacun une pluralité de sources d'électrons 726. Le sous-système d'émission d'électrons 720 et la cible 746 peuvent être fixes par rapport au détecteur 660, qui peut être fixe ou rotatif, ou le sous-système d'émission d'électrons 720 et la cible 746 peuvent tourner par rapport au détecteur 660, qui peut être fixe ou rotatif. De multiples sous-systèmes d'émission d'électrons 720 peuvent être disposés autour de la cible 746. Le système à rayons X 610 peut être configuré de façon à être adapté à un débit élevé de sujets, par exemple à l'inspection par le haut de mille bagages individuels en une période de temps d'une heure, avec une vitesse de détection élevée et un nombre tolérable de fausses détections positives. Inversement, le système à rayons X 610 peut être configuré pour être adapté au balayage de sujets organiques, tels que des êtres humains, à des fins de diagnostic médical. D'une autre façon, le système à rayons X 610 peut être configuré pour effectuer un test nondestructif industriel. Les réalisations décrites ci-dessus sont données à titre d'exemples illustratifs uniquement. On appréciera aisément que de nombreux écarts peuvent être effectués à partir des réalisations spécifiques décrites dans cette description sans s'écarter de l'invention. LISTE DES PARTIES Emetteur de champ 110 Substrat 112 Surface supérieure 5 120 Montant Couche diélectrique 132 Passage 134 Surface extérieure 140 Couche de grille 10 150 Nanostructure 210 Substrat conducteur 212 Film de catalyseur 220 Montant 230 Couche diélectrique 232 Masque de photoréserve 240 Deuxième couche diélectrique 250 Couche de matériau de grille conductrice 252 Structure en forme de dôme 260 Couche de photoréserve 20 270 Nanostructure 310 Substrat 320 Montant 330 Couche diélectrique 332 Masque 340 Film de catalyseur 350 Nanostructures 360 Deuxième couche diélectrique 364 Couche de grille conductrice 370 Couche d'un matériau de masque 372 Structure de dôme 410 Substrat 414 Film de gabarit 420 Montant 430 Nanostructures 440 Couche diélectrique 2891662 24 442 Couche de matériau de grille 446 Matériau de masquage 448 Structure en forme de dôme 610 Système à rayons X 615 Sous-système de génération de rayons X 660 Détecteur 720 Sous-système d'émission d'électrons 720 Sous-système d'émission d'électrons pouvant être dirigés 726 Source d'électrons 746 Cible REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un émetteur de champ (100), comprenant les étapes consistant à : a. former au moins un montant (120; 220; 320 420) sur un substrat (110; 210; 310; 410), le montant (120; 220; 320; 420) s'étendant vers le haut à partir du substrat conducteur (110; 210; 310; 410), le montant (120; 220; 320; 420) étant monocristallin avec le substrat (110; 210; 310; 410) ; b. déposer une couche diélectrique (130; 230, 240; 330, 360; 440) sur le substrat (110; 210; 310 410), la couche diélectrique (130; 230, 240; 330, 360 440) définissant un passage (132) à travers celle-ci autour du montant (120; 220; 320; 420) ; c. appliquer une couche de grille conductrice (140; 250; 364; 442) sur la couche diélectrique (130 230, 240; 330, 360; 440), de telle sorte que la couche de grille conductrice (140; 250; 364; 442) définisse une ouverture qui est juxtaposée au passage (132) ; et d. faire croître au moins une nanostructure (150 270; 350; 430) vers le haut à partir de la surface supérieure du montant (120; 220; 320; 420). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation comprend les étapes consistant à : a. appliquer un masque (232, 260; 332, 370; 412, 446) à une région sélectionnée du substrat (210; 310 410) ; et b. graver le substrat (210; 310; 410) autour du masque (232, 260; 332, 370; 412, 446), de façon à retirer ainsi une partie du substrat (210; 310; 410) et à laisser le montant (220; 320; 420) en dessous du masque (232, 260; 332, 370; 412, 446). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape consistant à faire croître au moins une nanostructure (270; 350; 430) comprend les étapes consistant à : a. appliquer un catalyseur de croissance de nanostructure (212; 312; 414) à la région sélectionnée du substrat (210; 310; 410) ; et b. faire croître la nanostructure (270; 350; 430) à partir du catalyseur (212; 312; 414) à l'aide d'un processus vapeur-liquidesolide. 4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'étape de déposition d'une couche diélectrique sur le substrat (210; 310; 410) comprend l'étape consistant à déposer la couche diélectrique (240; 360; 440) de façon à recouvrir la nanostructure (270; 350; 430), de façon à former ainsi un dôme (252; 372; 448; 500) au-dessus du montant (220; 320; 420) et de la nanostructure (270 350; 430), et l'étape d'application d'une couche de grille conductrice (250; 364; 442) comprend l'étape consistant à déposer un matériau conducteur sur la couche diélectrique (240; 360; 440). 5. Procédé selon la revendication 4, comprenant de 20 plus les étapes consistant à : a. déposer une mince couche diélectrique sur la couche de grille conductrice (250; 364; 442) ; b. déposer un matériau de masquage (260) sur la mince couche diélectrique de telle sorte qu'une partie de la mince couche diélectrique fixée au dôme (252; 372; 448; 500) soit exposée; et c. graver la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche de grille conductrice (250 364; 442) en dessous de la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche diélectrique (240; 360; 440) en dessous de la partie de couche de grille conductrice (250; 364; 442) de façon à exposer la nanostructure (270; 350; 430), le montant (220; 320 420) et une partie du substrat (210; 310; 410). 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de formation d'au moins un montant (220; 320; 420) est effectuée en exécutant les étapes suivantes, consistant à : a. déposer une mince couche de catalyseur de 5 croissance de nanostructure (212; 312; 414) sur le substrat (210; 310; 410) ; b. déposer un matériau diélectrique (230, 240; 330, 360; 440) sur la couche de catalyseur de croissance de nanostructure (212; 312; 414) ; c. appliquer un masque (232, 260; 332, 370; 412, 446) à une région sélectionnée du matériau diélectrique (230, 240; 330, 360; 440) ; et d. graver le matériau diélectrique (230, 240; 330, 360; 440) et le substrat (210; 310; 410) autour du 15 masque (232, 260; 332, 370; 412, 446), de façon à retirer ainsi une partie du matériau diélectrique (230, 240; 330, 360; 440) et du substrat (210; 310; 410) et à laisser le montant (220; 320; 420) en dessous du masque (232, 260; 332, 370; 412, 446). 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant de plus l'étape consistant à déposer la couche diélectrique (240; 360 440) sur le substrat (210; 310; 410) et le montant (220; 320; 420), de façon à former ainsi un dôme diélectrique (252; 372; 448; 500) 25 au-dessus du montant (220; 320; 420), et l'étape d'application d'une couche de grille conductrice (240; 360; 440) comprend l'étape consistant à déposer un matériau conducteur (250; 364; 442) sur la couche diélectrique (240; 360; 440). 8. Procédé selon la revendication 7, comprenant de plus les étapes consistant à : a. déposer une mince couche diélectrique sur la couche de grille conductrice (250; 364; 442) ; b. déposer un matériau de masquage (260) sur la 35 mince couche diélectrique de telle sorte qu'une partie de la mince couche diélectrique fixée au dôme (252; 372 448; 500) soit exposée; et c. graver la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche de grille conductrice (250 364; 442) en dessous de la partie de la mince couche diélectrique et une partie de la couche diélectrique (240 360; 440) en dessous de la partie de la couche de grille conductrice (250; 364; 442) de façon à exposer le montant (220; 320; 420) et une partie du substrat (210; 310 410). 9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de déposition d'une couche diélectrique (130; 230, 240; 330, 360; 440) sur le substrat (110 210; 310; 410) comprend l'étape consistant à soumettre le substrat (110; 210; 310; 410) à un environnement de déposition en phase gazeuse par procédé chimique dans lequel le matériau diélectrique est acheminé dans une vapeur chimique. 10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le substrat conducteur (110; 210; 310; 410) comprend un matériau sélectionné parmi un groupe de matériaux comprenant essentiellement: le silicium, le carbure de silicium et des combinaisons de ceux-ci.