(57)【要約】放出器（10）は、電子供給層（16）と、この電子供給層上にあり、放出領域を画定する酸化物層（15）と、放出領域内にあり、電子供給層と接触している量子ドットゼオライト放出層（14）とを含む。量子ドットゼオライト放出層は、複数のケージを含み、このケージ内に半導体材料を保持する。
2005523563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子供給層（16）と、
前記電子供給層上にあり、放出領域を画定する酸化物層（15）と、
前記放出領域内にあり、前記電子供給層と接触している量子ドットゼオライト放出層（14）とを備え、
前記量子ドットゼオライト放出層が、複数のケージを含むとともに該ケージ内に保持されている半導体材料を有する放出器。
【請求項２】
前記量子ドットゼオライト放出層の厚みが、約0.05マイクロメートルから0.5マイクロメートルの範囲内にある請求項１に記載の放出器。
【請求項３】
前記半導体材料が、シリコン、ゲルマニウム及びその組み合わせからなるグループのなかの少なくとも１つを含む請求項１に記載の放出器。
【請求項４】
前記ケージが、約0.5ナノメートル（約５オングストローム）から約1.5ナノメートル（約15オングストローム）の範囲だけ離隔して配置されている請求項１に記載の放出器。
【請求項５】
前記量子ドットゼオライト放出層が、１つの軸に沿って電子を動かすことができる請求項１に記載の放出器。
【請求項６】
前記放出器が、電界を生成してトンネル現象を刺激する手段を含む請求項１に記載の放出器。
【請求項７】
前記生成するための手段が金属接触構造（18）と薄い金属層（12）を含み、この薄い金属層が該金属接触構造及び前記量子ドットゼオライト放出層の上に配置されている請求項６に記載の放出器。
【請求項８】
前記薄い金属層が、白金（Pt）、金（Au）、タンタル（Ta）及びその組み合わせを含むグループから選択されている請求項７に記載の放出器。
【請求項９】
前記薄い金属層の厚みが、約５ナノメートル（約50オングストローム）から10ナノメートル（100オングストローム）の範囲にある請求項８に記載の放出器。
【請求項１０】
前記金属接触構造が、他の装置を含む集積回路（58）内の回路相互接続金属構造の一部である請求項７に記載の放出器。
【請求項１１】
放出器を形成するための方法であって、
パターニングされた酸化物層を形成し、電子供給層上に放出領域を画定するステップ（24）と、
複数のケージを備えているとともに該ケージ内に保持されている半導体材料を有する量子ドットゼオライト放出層を形成するステップ（26）と
を含む方法。
【請求項１２】
前記パターニングされた酸化物層上に金属接触構造を形成するステップ（31）をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記量子ドットゼオライト放出層及び前記金属接触構造上に薄い金属層を形成するステップ（34）をさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
量子ドットゼオライト放出層を形成する前記ステップが、約0.05マイクロメートルから0.5マイクロメートルの範囲内の厚みを有するゼオライト層を形成するステップを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
シリコン基板又はポリシリコン基板（16）と、
前記シリコン基板又はポリシリコン基板上にあり、放出領域を画定する酸化物層と、
前記放出領域内にあり、前記シリコン基板又はポリシリコン基板と接触している量子ドットゼオライト放出層であって、１つ又は複数のゼオライト及びその組み合わせによって形成され、また該１つ又は複数のゼオライトが複数のケージを含むとともに該ケージ内に保持されている半導体材料を有する量子ドットゼオライト放出層と、
前記酸化物層上にある回路相互接続電気接触構造と、
前記電子量子ドットゼオライト放出層及び前記電気接触構造上にある薄い金属層とを含む集積化放出器回路。
【請求項１６】
前記電子量子ドットゼオライト放出層が、約0.05マイクロメートルから0.5マイクロメートルの間の厚みを有する請求項１５に記載の集積化放出器回路。
【請求項１７】
前記薄い金属層が、白金（Pt）、金（Au）、タンタル（Ta）及びその組み合わせを含むグループから選択されている請求項１５に記載の集積化放出器回路。
【請求項１８】
複数の放出器を含むメモリ装置の一部として形成され、該メモリ装置が、
前記放出器からの電子ビームを集中して、集中されたビームを生じるレンズ（44）と、
前記複数の放出器に極めて近接して配置されているメモリ媒体（82）であって、複数の状態のうちの１つにある記憶領域を有し、該記憶領域内に記憶される情報を表示し、前記状態が、
前記集中されたビームが前記記憶領域上に衝突すると、ある１つの効果が前記記憶領域内に生じ、
前記効果の大きさが前記記憶領域の前記状態に依存し、
前記記憶領域内の情報が前記効果の前記大きさを測定することにより読み取られるように、前記集中されたビームに応答するメモリ媒体（82）とを含む請求項１５に記載の集積化放出器回路。
【請求項１９】
前記複数の放出器に対して前記メモリ媒体を位置決めするための可動子（84）と、
前記可動子内に集積されている読取回路（86）とをさらに含む請求項１８に記載の集積化放出器回路。
【請求項２０】
表示装置の一部として形成され、該表示装置がさらに、
前記放出器からの電子ビームを集中するレンズと、
前記放出器からの電子を捕捉するための、前記レンズ上の被覆とを含む請求項１４に記載の集積化放出器回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマイクロエレクトロニクス分野に関する。詳細には、本発明は、電子放出器、電子アレイ放出器及びこれらの形式の放出器を組み込む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子放出器は、マイクロエレクトロニクス分野において広範囲の潜在的な適用可能性を有する。制御された放出は、ある範囲の有用な電気的及び光電的効果を生み出すための基礎を形成する。従来の放出器は、スピント先端冷陰極装置、MIS（金属−絶縁体−半導体）、MOS（金属−酸化物−半導体）及びMIN（金属−絶縁体−金属）の平坦な放出器を含む。
【０００３】
スピント先端放出器によって提起された課題は、製造の容易さと、時間的及び空間的の両方に関する安定性とを含む。これらの装置からの放出は、先端部における電界強度と、先端部を構成する材料の仕事関数とに依存する。先端部の形状、トポロジー又は表面の汚染のわずかに不完全な状態が、放出密度、安定性及び放出器寿命に大きな影響を及ぼす可能性がある。
【０００４】
オングストロームレベルにおいて、多数の全く同じ先端部を製造することは困難である。一旦、１つの先端部が形成されると、その先端部は動作寿命にわたって変化する可能性がある。高真空の状態で動作しない場合に、放出された電子は気体状の原子をイオン化する可能性がある。イオン化された汚染物質はスピント先端部に引き寄せられて、先端部と衝突し、それにより損傷を引き起こす。この損傷によって、放出器の表面及び先端部のトポロジーの変化が生じ、放出流量、安定性又は寿命の変化が見られるように、材料の組成が変化する可能性がある。
【０００５】
従来の平坦な放出器は、厳密でない真空環境においても動作可能であるより大きな放出表面を提供するので、相応に有利である。（通常、平坦な放出器は、絶縁体層のいずれかの側にある電子源と薄い金属陰極の間に印加される電位によって生成される電界に応答する絶縁体放出層を含む）。これらの装置に対して当てはまる放出機構として、多くの理論及び提案があるが、電子源と絶縁体との接合部から、絶縁体層のどこかにある絶縁体の伝導帯にまで電子が突き抜けることが基本的な前提になっている。一旦、伝導帯内に入ったなら、電子は薄い金属陰極に向かって弾道学的に加速される。さらに電子は、薄い金属陰極を突き抜け、放出器から放出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの従来の平坦な放出器（MIS、MOS及びMIN）を利用することの短所は、寿命安定性、空間分解能及び低効率を含む。これらの装置の寿命安定性は、絶縁体の厚みに大きく依存する。絶縁体が厚くなると、絶縁体層の丈夫さのために、これらの装置の寿命を長くすることができる。一方、絶縁性材料が厚くなると、ただでさえ効率の低い材料の効率がさらに低下し、これらの装置から引き出すことのできるビーム流の量が減少する。最後に、これらの材料の場合、絶縁体層及び薄い金属電極層を通過している間に電子が原子と衝突するために、空間分解能は低くなる。これは、化学結合を破壊（寿命を短く）するとともに、電子を散乱させて、それらの電子が集束するのを難しくする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の放出器は、電子供給層と、電子供給層上にあり、放出領域を画定する絶縁体層と、画定された放出領域内にあり、電子供給層と接触している充填ゼオライト放出層とを含む。充填ゼオライト放出層は、ゼオライトのケージ内に半導体材料を保持する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、充填ゼオライト放出層を含む放出器に関する。放出層は、フィールド酸化膜又は窒化珪素のような絶縁体によって画定される領域内のシリコン基板又はポリシリコン基板のような電子源上に形成されている。ゼオライト構造の複数の部分が半導体材料で充填され、量子ドット構造が形成されている。本発明による放出層を含む装置を形成する際に利用される好ましい蒸着工程が、高い安定性の自己組織化する材料を生み出す。個々のゼオライトの細孔寸法は、製造中に明確に画定され、かつ容易に制御され、結果として、放出器が高い再現性を有するようになる。
【０００９】
さらに本発明を、好ましい実施形態による放出器、及びその好ましい実施形態による放出器を組み込む代表的な装置に関して例示する。本発明を説明する際に、例示を目的として、特定の例示的な装置、形成工程及び装置の応用形態を利用する。寸法及び図示される装置は、本発明の例示及び理解を目的として誇張されることがある。２次元の概略的な層構造によってこれまでどおりの仕方で図示されている単一の放出器が、３次元の放出器の構造の教示を与えることは熟練者に理解されるであろう。本発明の教示は、従来の集積回路形成工程に組み込むのが容易であり、このこともまた熟練者によって理解されるであろう。
【００１０】
ここで図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態の放出器10を２次元の概略的な断面図で示す。好ましい実施形態による放出器10は、充填ゼオライト放出層14上に形成されている薄い金属層12によって画定されている平坦な放出領域を含む金属−絶縁体−半導体（MIS）装置である。放出層14は、絶縁体層15、たとえばフィールド酸化膜によって画定されている領域内に形成される。n++Si基板16は、放出器10のための電子供給源として機能する。金属接触構造18に適切な電圧が供給されると、電界が、充填ゼオライト放出層14を介して電子放出を促進する。放出器10において、金属接触構造18は好ましい形態で示され、Au及びTaからなる多層接触点として形成されている。個別の層20及び22が、たとえば放出器10が組み込まれている集積回路内の回路相互接続パターンの一部を形成することがある。金属接触構造18に電圧を印加することにより、基板16と、陰極として機能する薄い金属層12との間に電界が確立される。
【００１１】
ゼオライトは、長範囲の結晶秩序を有する極めて構造化された結晶性のナノ構造体である。従来のゼオライトはアルミノシリケートであるが、現在では、ゼオライト化学は、アルミノホスフェート、ガロシリケート、ガロホスフェート及びボロシリケートに及ぶ。好ましい実施形態では、アルミノシリケートからなるゼオライト層を有する。アルミノシリケート分子はTO4四面体に基づく。ここでTはアルミニウム原子又はシリコン原子である。四面体の４つ全ての角が共有され、巨大な３次元の網状構造が形成される。主にシリコンのアルミニウムに対する比率に応じて、その四面体は、16個までの原子を含む種々の二次構造単位（「SBU」）を形成する。さらにSBUは、結合して、原子、カチオン又は分子が内側に適合するのに十分な大きさの穴又はケージ及び／又はチャネルを有する鎖もしくは層となる。ゼオライト分子は自己組織化し、ケージ又はチャネルの寸法は、SBUと、それらが如何にして互いに適合するかとによって画定される。ケージ、スーパーケージ又はチャネルのいずれかが形成されるが、ここで説明するために、それら全てを「ケージ」と称する。空隙の幾何学的形状に関係なく、適切な寸法及び間隔からなる任意のケージが、量子ドット放出層において利用されるのに適している。
【００１２】
多くのゼオライトが、充填電子放出層として使用されるのに適している。本質的に、ゼオライトは絶縁体である。フォージャサイト型の構造のゼオライトが、電子放出層において使用されるのに好ましい。Ｙ型ゼオライトは最も好ましいゼオライトである。理論によって縛られることは望まないが、電子は、ゼオライトの構造及び配向性に応じて、２つの機構のうちの１つによってゼオライト内を動くものと考えられている。本発明とともに使用するために、実際の機構にかかわらず、ゼオライト構造を介して電子の移動が可能な任意のゼオライトが考慮される。
【００１３】
Ｃ軸法線方向のゼオライトを使用する場合、１つのケージから他のケージに移動することにより電子が流れるものと考えられている。量子トンネル現象は、ケージ間の移動の有望な方法である。ケージが適切に隔置されている場合、電子は１つのケージから他のケージに移動することができ、ケージの列に沿って電子流が生じる。ケージが約１ナノメートル（約10オングストローム）だけ離れているとき、ケージは理想的に隔置されている。放出器の１つの好ましい実施形態におけるケージ間の間隔は、約１ナノメートル（約10オングストローム）から約５ナノメートル（約50オングストローム）の範囲にあり、ケージ間の間隔が大きくなると、電流が減少する。これらのケージの寸法によって、これらのケージが絶縁体材料としての役割を果たすという事実により、これらの装置を３次元量子ドット構造と見なすことができるようになり、充填された材料は量子ドットとして機能する。量子ドット放出層14において使用するために選択されるゼオライトは、約0.5ナノメートル（約５オングストローム）から約1.5ナノメートル（約15オングストローム）の範囲のケージ間隔を有することが好ましく、約１ナノメートル（約10オングストローム）から約1.5ナノメートル（約15オングストローム）の範囲のケージ間隔を有することがより好ましい。
【００１４】
放出の特性、及び放出を生成するために必要とされる動作条件は、充填ゼオライト放出層14の厚みに依存する。好ましい放出層は、厚みが約0.05マイクロメートルから0.50マイクロメートルの範囲内にある充填ゼオライト層である。本発明を応用する設計者は、層が薄くなるほど、層のトンネル抵抗が減少し（装置設計１に適用されるように）、より低い電圧で放出が生じることを理解するであろう。しかしながら、層が薄くなりすぎると、絶縁破壊が起こり得る点に達する。厚みに関する下限は、材料の絶縁耐力によっても影響を受ける。本発明の充填ゼオライト放出層は安定した、高品質の絶縁体である。層が薄くなるほど、完全な絶縁体の形成されることが見出されている。また設計者は、厚みを最適化することにより、最大の放出効率が得られることを理解するであろう。充填ゼオライト放出層が薄すぎる場合には、高い漏れ電流及び電気的な短絡が起こり得るのに対して、層が厚すぎる場合には、放出流が大きく減少する。量子ドット放出層14の厚みを増すと、そのトンネル抵抗も高くなる。ある点において、トンネル抵抗が望ましい値よりも大きくなる。しかし、また厚みの最大の限界は、用途に固有のものである。電圧が高くなっても構わないのであれば、厚みのある層を利用できる。要するに、電圧を低くすることが重要であるならば、より薄い層を利用して、低い電圧で放出を生じさせる。より高い電圧が許容可能であるならば、より厚みのある層を利用して、大きな放出を生じさせる。
【００１５】
薄い金属層12は、１つの金属又は合金から形成され、十分な電界強度をもたらすだけの厚みを有する。一方、その厚みは、電子及び光子放出が、量子ドット放出層14から脱出できるようにするために制限される。好ましい薄い金属層12は、約2.5ナノメートル（約25オングストローム）から５ナノメートル（50オングストローム）の範囲の厚みを有する白金（Pt）層である。代替的な材料は、金（Au）、タンタル（Ta）及び白金（Pt）、金（Au）又はタンタル（Ta）の組み合わせである。Pt、Au、Taに加えて、他の材料として、モリブデン（Mo）、イリジウム（Ir）、ルテニウム（Ru）、クロム（Cr）又は他の屈折性金属及び合金が含まれ、利用される。金属接触構造18の場合も同様の可能性がある。
【００１６】
このシステムの利点は、規則的な３次元量子ドット構造を、極めて良好に制御しながら合成することができ、それに応じて、ケージの寸法を変更して、電気的特性及び放出特性を調整することができることにある。さらに、量子ドット構造に関する規則正しい階段関数を利用することにより、カスケード効果を生じさせることができ、従来の平坦な電子放出器と比較して、放出層を突き抜ける電子が増加し、電子放出器の結果的な効率が高くなる。
【００１７】
第２の機構は、正規直交の向きにある基板層に対してチャネルが概ね垂直に向けられるときに適用されると考えられる。さらにチャネル内に半導体材料が付着され、ゼオライト構造によって互いから絶縁されている小型の先端部が形成される。再び、形成されるケージの寸法と、ゼオライトが絶縁性材料として機能することによって、これらの構造を２次元量子ドット構造と見なすことができ、放出が、ゼオライトチャネル内に配置されている半導体材料のＣ軸に沿って生じる。電気力線が、埋め込まれた半導体材料の「先端」構造の周囲で増強されるので、この構造によって放出が高められる。これは、ゼオライトの絶縁性材料が、これらの２次元量子ドット構造の規則的な間隔を有するという事実による。
【００１８】
これらの２次元量子ドット構造は、約0.05マイクロメートルから0.50マイクロメートルの範囲の厚みを有する充填ゼオライト層であることが好ましい。その薄膜の厚みは、結果生じる放出器の特性を大きく変化させることはなく、したがってケージの幅（先に議論した）が、これらの埋め込まれた放出器の特性に大きな影響を及ぼすことを可能とする。ゼオライト層を付着し、充填した後に、抽出層を形成するために２つの手法を取ることができる。第１の手法は、材料の抽出「ゲート」を確立することであり、そのゲートは、半導体を充填されたゼオライトケージとは物理的に接触しない。この抽出ゲートによって生成される電界は、先端構造の周囲において高められ、電子ビームを放出させる。第２の手法は、充填ゼオライト層の上に絶縁性材料を追加し、さらにその絶縁体上に薄い金属層を配置することである。本発明を応用する設計者は、絶縁体層が薄くなるほど、埋め込まれる先端部のトンネル抵抗が低下し、より低い電圧で放出が生じることを理解するであろう。しかしながら、層が薄くなりすぎて、絶縁破壊が生じるようになる点に達する可能性がある。厚みの下限は、対象となる材料の絶縁耐力による影響を受ける。高品質の絶縁体材料では、薄い層が、優れた埋込み放出器を形成することが見出されている。より低品質の絶縁体材料では、充填ゼオライト層から金属の抽出ゲートへの漏れ電流を減らすために、より厚みのある層が必要とされる。
【００１９】
第１の手法において利用される金属層は、１つの金属又は合金から形成され、十分な電界強度をもたらすようにバイアスがかけられる。好ましい金属層は、約50 nmから500 nmの範囲の厚みのPt層である。代替的な材料には、Au、Ta、Mo、Ir、Ru、Cr又は他の屈折性金属及びこれらの金属の合金が含まれる。
【００２０】
第２の手法において利用される金属層は、１つの金属又は合金から形成され、十分な電界強度をもたらすように厚みをもって形成されている。一方、その厚みは、電子及び光子放出が、埋め込まれた放出器先端層から脱出できるように制限される。好ましい薄い金属層は、約2.5ナノメートル（約25オングストローム）から約5ナノメートル（50オングストローム）の範囲の厚みのPt層である。代替的な材料には、Au、Ta、Mo、Ir、Ru、Cr又は他の屈折性金属及びこれらの金属の合金が含まれる。
【００２１】
この構造の利点は、電界アレイ装置において使用することができる規則的な寸法の先端部を形成できることにある。この構造は、平坦な電子放出器装置と比較して、効率が高く、かつそれらが絶縁性材料内に埋め込まれ、薄い金属で覆われているので、スピント先端部よりもはるかに安定する。材料を絶縁体に埋め込むことによって、効率が高くなり、上側の金属層によって覆うことにより、装置そのもの中に存在することのあるイオン化された汚染物質からの保護を強化することできる。
【００２２】
ケージ間の適切な間隔を維持しながら、実用的な程度にケージを大きくすべきである。選択されるゼオライトは、ケージ内に半導体材料を収容するのに十分なケージ径を有さなければならない。好ましい実施形態では、ケージの内部に約10〜約15原子のシリコン又はゲルマニウムが保持される。どの半導体材料であっても、ゼオライトのケージ内のゲスト分子として好ましい。バンドギャップの小さな非金属材料であればどれでも、ゲスト分子として適している。ケージの寸法と比較して分子が大きくなると、立体障害によって、ケージ内への付着を制御するのが困難になる。
【００２３】
本発明の放出器10は、本発明を回路及び集積回路装置の応用形態に容易に組み込むことができる有機金属化学気相成長工程で形成されることが好ましい。当業者は、湿式化学のような他の適切な付着工程を理解するであろう。図２は、本発明の好ましい実施形態による方法のステップを示すブロック図である。図２の工程のステップは、適切なシリコン基板又はポリシリコン基板、たとえばn++ドープトシリコンウェーハで開始される。その工程のステップを、単一の装置に関して説明するが、１つ又は多数の装置を同時に製造するために実行することもできる。また図２のステップが好ましい工程の重要なステップを示し、実際には、図２に示すステップとともに、補助的な工程が実施されることがあることは熟練者に理解されよう。
【００２４】
ステップ24では、酸化物のような絶縁体を使用して、放出領域を画定する。その酸化物は、他の装置から放出領域を分離するように機能する。酸化物を形成し、パターニングする態様は、設計上の選択事項である。一旦、放出領域が形成されたなら、ステップ26において、化学気相成長工程を利用して、ゼオライト層を形成し、その中に、半導体材料が埋め込まれる。量子ドット放出層は、ゼオライトの単層として形成される。代替的には、量子ドット放出層を、多層として形成することもでき、この場合、一連の層は同様の又は異なるゼオライトを有する。化学気相成長工程によって形成される本発明の量子ドット放出層は高品質の層を形成し、その結晶構造は優れており、安定している。量子ドット放出層を形成する際に補助的なステップは不要であり、たとえばアニールは必要とされない。さらに金属接触構造を形成する。たとえば、金属付着ステップ30の後に、金属パターニングステップ31及び金属エッチングステップ32が続く。任意選択で、集積回路の金属相互接続パターンの複数の層を形成するためによく知られている工程と同様に、分離ステップの後に、類似のステップによって付加的な金属層を形成することができる。その薄い金属陰極は、たとえば付着ステップ34とともに分離フォトパターニングステップ36及び金属エッチングステップ38を実施して、薄い金属をパターニングすることにより形成される。
【００２５】
上記のように、図１の放出器10のような、本発明による放出器の潜在的な用途は、電気的及び電気光学的な効果の基礎として、電子放出の汎用性に起因して広範囲に及ぶ。さらに本発明の放出器は、集積回路製造技法に容易に組み込まれる。さらに、放出器のいくつかの好ましい応用形態を説明する。
【００２６】
図３は、放出器の好ましい応用形態の例示的な図であり、ここではターゲット媒体が集中された放出を受容する。この応用形態では、本発明の放出器42からの放出40は、静電焦点調整装置又はレンズ44によって集中され、この装置又はレンズは、所定の電圧に設定される導体内の開口として例示され、その電圧を調整して、レンズ44の焦点効果を変更することができる。所望の焦点効果を生み出すために、レンズ44が２つ以上の導体層から形成可能であることが当業者には明らかであろう。放出40はレンズ44によって集中され、ターゲット陽極媒体46上に集中されたビームとなり、その媒体は、たとえばメモリ又は表示媒体とすることができる。陽極媒体は陽極電圧Vaに設定される。Vaの大きさは、意図された用途、及び陽極媒体46から放出器42までの距離に依存する。たとえば、陽極媒体が記憶装置のための記録可能な媒体である場合、Vaは500ボルトから1000ボルトの範囲の電圧となるように選択される。レンズ44は、その開口内に電圧Viに応じた電界48を形成することにより、電子放出40を集中させる。Veとの適切な電圧差を設定することにより、放出器42から放出される電子が、開口の中央に導かれ、さらにその後、さらに陽極媒体46に引き寄せられて、集中されたビームが形成される。
【００２７】
別の好ましい実施形態では、陽極媒体46は表示媒体である。その際、ビームを陽極媒体上に集中することによって、画像表示を刺激するための効果が生じる。
【００２８】
図４は、少なくとも１つの集積化放出器60を含むが、好ましくはアレイとして配列されている複数の集積化放出器60を含む集積回路58の例示的な実施形態である。放出器制御回路62が集積回路58上に集積され、これは少なくとも１つの集積化放出器60を動作させるために使用される。したがって本発明の放出器60は、集積回路に組み込まれるが、それは本発明の量子ドット放出層の特性によって可能になる。
【００２９】
図５は、本発明の集積化放出器64を利用する表示装置の応用形態の別の代替的な実施形態である。この実施形態では、複数の放出器64が集積回路66内に形成されている。各放出器64は電子を放出する。表示装置72を形成する複数の画素70を有する陽極構造68が、放出されたエネルギーを受容する。画素70は、放出器64からの放出によって衝撃が加えられると、光子を生成する燐光体材料であることが好ましい。図３に示す放出器64が、図５の表示装置において利用されるのに適した放出器の一例である。任意選択で、レンズ44上に、放出器64からの電子を捕捉するための被覆を設けることができる。
【００３０】
特定の好ましいメモリ装置を図６Ａ及び図６Ｂに示す。メモリ装置は集積化放出器74を含む。この例示的な実施形態では、複数の集積化放出器74を含む集積回路（IC）76が、集積化放出器74と位置合わせされている集束機構のレンズアレイ78を有する。レンズアレイ78が使用され、記録表面、すなわち媒体82に影響を及ぼすために利用される集中されたビーム80を生じる。媒体82は、IC 76上にある集積化放出器74に対して媒体82を位置決めする可動子84に適用されている。好ましくは、可動子84には、読取回路86がその内部に集積されている。読取回路86は、媒体82に対する第１のオーミック接触90と、可動子84、好ましくは半導体又は導体基板に対する第２のオーミック接触92とを形成する増幅器88として示されている。集中されたビーム80が媒体82に衝撃を加えると、集中されたビームの流量密度が十分に高くなり、媒体が相変化し、影響を及ぼされた媒体領域94が作り出される。流量密度の低い集中されたビーム80が媒体82の表面に加えられると、増幅器88によって異なる割合の流量が検出され、読取出力96が生成される。したがって放出器74からのエネルギーで媒体82に影響を及ぼすことにより、媒体の構造的な相変化特性を利用して、媒体内に情報が記憶される。例示的な相変化材料はセレン化インジウム（In2Se3）である。当業者には、他の相変化材料も知られている。
【００３１】
本発明の特定の実施形態を図示及び説明してきたが、他の変更形態、代用形態及び代替形態が当業者には明らかであることを理解しなくてはならない。そのような変更形態、代用形態及び代替形態は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく実施することができ、本願発明の精神及び範囲は添付の特許請求の範囲の記載により画定されるべきである。
【００３２】
本発明の種々の特徴を、添付の特許請求の範囲に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好ましい実施形態による放出器の概略図である。
【図２】図１の例示的な好ましい実施形態による放出器を形成するために利用することができる好ましい実施形態による放出器形成工程のブロック図である。
【図３】放出器とターゲット媒体とを有する好ましい実施形態による装置のブロック図である。
【図４】好ましい実施形態による集積回路のブロック図である。
【図５】代替的な好ましい実施形態による表示器のブロック図である。
【図６Ａ】好ましい実施形態によるメモリ装置を示す図である。
【図６Ｂ】好ましい実施形態によるメモリ装置を示す図である。
【図１】
2005523563.tif 000003
【図２】
2005523563.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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