【手続補正書】
【提出日】平成16年6月23日(2004.6.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放出器（５０、１００）であって、
電子供給源（１０）と、
陰極層（１４）と、および
前記電子供給源と前記陰極層との間に配置されたトンネル層（２０）とを含み、
前記電子供給源、前記陰極層および前記トンネル層が、アニーリング工程（１２０、１２２）にさらされている、放出器（５０、１００）。
【請求項２】
前記トンネル層（２０）が金属クラスタ誘電体である、請求項１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項３】
前記トンネル層（２０）が、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＷＳｉＮ、ＴａＡｌＯｘＮｙ、ＴａＡｌＯｘ、およびＡｌＯｘＮｙからなるグループから選択される金属クラスタ誘電体である、請求項１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項４】
平方センチメートル当たり１×１０−２アンペアより大きな放出電流を与えるように動作可能な、請求項１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項５】
前記トンネル層（２０）が、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ（５０〜２５０オングストローム）の範囲内の厚みを有する、請求項１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項６】
集積回路（５２）であって、
基板（１０）と、
前記基板上に配置された請求項１に記載の放出器（５０、１００）と、および
前記放出器を有する前記基板上に形成された、前記放出器を動作させるための回路（７２）とを含む、集積回路（５２）。
【請求項７】
電子装置であって、
エネルギー（２２）を放出することができる請求項１に記載の放出器（５０、１００）と、および
前記放出されたエネルギーを受け取ることができ、前記放出されたエネルギーを受け取ることに応じて少なくとも第１の作用を生じさせ、前記放出されたエネルギーを受け取らないことに応じて第２の作用を生じさせることができる陽極構造（７６、４０、５８）とを含む、電子装置。
【請求項８】
前記電子装置が大容量記憶装置（図７）であり、前記陽極構造が記憶媒体（５８）であり、前記電子装置が、前記陽極構造において生じた作用を検出するための読出し回路（６２）をさらに含む、請求項７に記載の電子装置。
【請求項９】
前記電子装置がディスプレイ装置（図６）であり、前記陽極構造が前記放出されたエネルギーを受け取ることに応じて視認可能な作用を生じさせるディスプレイ画面（４０）である、請求項７に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記ディスプレイ画面（４０）が、前記放出されたエネルギー（２２）を受け取ることに応じて光子（１８）を放出するために動作可能な１つまたは複数の燐光体（４２）を含む、請求項９に記載の電子装置。
【請求項１１】
放出器（５０、１００）であって、
電子供給層（１０）と、
前記電子供給層上に形成され、その中に画定された開口部を有する絶縁体層（７８）と、
前記開口部内の前記電子供給層上に形成されたトンネル層（２０）と、および
前記トンネル層上に形成された陰極層（１４）とを含み、
前記放出器がアニーリング工程（１２０、１２２）にさらされて、エネルギー放出（２２）のために前記電子供給層から前記陰極層に突き抜ける電子の供給量が増加されている、放出器（５０、１００）。
【請求項１２】
前記電子（１６）の放出に加えて、光子（１８）を放出することができる、請求項１１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項１３】
前記トンネル層（２０）が金属クラスタ誘電体である、請求項１１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項１４】
前記陰極層（１４）が、平方センチメートル当たり約０．０１アンペアより大きな放出率を有する、請求項１１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項１５】
前記トンネル層（２０）が、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＷＳｉＮ、ＴａＡｌＯｘＮｙ、ＴａＡｌＯｘ、およびＡｌＯｘＮｙからなるグループから選択される金属クラスタ誘電体である、請求項１１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項１６】
前記トンネル層（２０）が、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ（５０〜２５０オングストローム）の厚みを有する、請求項１１に記載の放出器（５０、１００）。
【請求項１７】
電子供給源（１０）上に放出器（５０、１００）を形成するための方法であって、
前記電子供給源（１０）上に配置された絶縁体層（７８）に接着するために導電層（８０、８２）を付着するステップであって、前記絶縁体層が前記電子供給源への開口部を画定する、ステップと、
前記導電層上にパターニング層（１０４）を付着するステップと、
前記パターニング層および前記導電層内に前記電子供給源への開口部（１０８）を形成するステップと、
前記パターニング層および前記開口部上にトンネル層（２０）を付着するステップと、および
前記トンネル層の下から前記パターニング層を除去するために前記パターニング層（図１１Ｉ）をエッチングするステップであって、前記導電層からリフトオフすることにより前記開口部内に配置されていない前記トンネル層を除去する、ステップとを含む、方法。
【請求項１８】
トンネル電流を増加させるために前記処理された放出器をアニールするステップ（１２０、１２２）をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記付着されたトンネル層（２０）が、約５０ｎｍ（５００オングストローム）未満の厚みを有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記トンネル層（２０）上に陰極層（１４）を付着するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
図１は、電子供給源１０を含む、電子および光子を放出するための放出器素子５０、好ましくはフラット放出器の例示的な図である。電子供給源１０の上にはトンネル層２０がある。トンネル層２０は、窒化タングステンシリコン（ＷＳｉＮ）または酸化タンタル（ＴａＯｘ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ、ただしｘ＝０．５〜２．５）のような金属クラスタ誘電体から形成されることが好ましい。また、酸窒化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌＯｘＮｙ）、酸化タンタルアルミニウム（ＴａＡｌＯｘ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯｘＮｙ）または他の遷移金属（ＴＭ）酸化物または酸窒化物（（ＴＭ）Ｏｘまたは（ＴＭ）ＯｘＮｙ）もトンネル層２０として利用できるものと考えられる。トンネル層は５０ｎｍ（５００オングストローム）未満の厚みを有することが好ましく、その厚みは、１０ｎｍ（１００オングストローム）またはそれ未満のような、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ（５０〜２５０オングストローム）の範囲内にあることが好ましい。選択される厚みは、トンネル層が耐えることができなければならない電界強度と、所望の放出器の放出電流とを決定する。トンネル層２０上に配置されるのは陰極層１４であり、それは、プラチナ、金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タンタル、クロムあるいは他の耐火性金属またはその合金のような薄膜導体であることが好ましい。陰極層の厚みは、３ｎｍ〜１５ｎｍ（３０〜１５０オングストローム）であることが好ましい。放出器電圧Ｖｅ（約３〜１０Ｖ）を有する電圧源２４が、陰極層１４およびコンタクト１２を介して電子供給源１０に印加されるとき、基板１０（電子供給源）から陰極層１４まで電子が突き抜ける。トンネル層２０が薄いために、電子が突き抜ける電界は非常に強く、陰極層１４の表面からの電子放出物１６は、従来の設計よりも大きくなる。また、電子放出物１６とともに光子放出物１８も生じ、放出器５０からのエネルギー放出物２２が形成される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図５は、集積放出器１００およびレンズアレイ４８を含む集積回路５２の例示的な実施形態である。集積回路５２は、薄膜導電層のような、好ましくは高濃度にドープされたシリコンまたは導電性材料である導電性基板１０上に形成されており、その基板は電子源を提供する。基板１０の上にはトンネル層２０が配置され、その層は５０ｎｍ（５００オングストローム）未満の厚み、好ましくは約１０ｎｍ（１００オングストローム）の厚みを有するが、応用形態によっては５ｎｍ〜２５ｎｍ（５０オングストローム〜２５０オングストローム）の厚みであることがさらに好ましい場合もある。半導体薄膜材料からなる種々の層が基板１０に付着され、エッチングされて、集積放出器１００が形成される。トンネル層２０上に配置されるのは陰極層１４であり、その陰極層１４は好ましくは、プラチナ、金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タンタル、クロムあるいは他の耐火性材料またはその合金からなる薄膜導電層であるが、好ましくは実質的にプラチナである。陰極層１４は陰極表面を形成し、その表面から、電子および光子の形のエネルギーが放出される。従来の薄膜処理を用いてレンズアレイ４８が付着され、そのレンズアレイ４８は、導電層内に画定され、かつ集積放出器１００と位置合わせされ、そのエネルギーを集積放出器１００から陽極構造７６の表面上に集束するためのレンズ２８を含む。陽極構造７６は、集積回路５２からの目標とする距離７４に配置される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図１１Ｊは、処理された基板１０の表面上に陰極層１４を付着したことを示す。陰極層１４は、プラチナのような薄膜金属層であることが好ましく、約５ｎｍ〜約２５ｎｍ（５０〜２５０オングストローム）の厚みを有することが好ましい。陰極層１４のために、金、モリブデン、イリジウム、ルテニウム、タンタル、クロムまたは他の耐火性材料あるいはその合金などの他の金属を用いることができる。トンネル層２０上に配置される陰極層１４は、放出器チャンバ１１４内に放出器表面８６を形成する。