Field emitter array
ફિલ્ડ એમિટર એરે (એફઇએ) એ મોટા ક્ષેત્રના ફિલ્ડ ઇલેક્ટ્રોન સ્રોતનું ચોક્કસ સ્વરૂપ છે. એફ. ઇ. એ. સિલિકોન સબસ્ટ્રેટ પર લિથોગ્રાફિક તકનીકો દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે, જેનો ઉપયોગ ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટના બનાવટમાં થાય છે. તેમની રચનામાં ઘણા વ્યક્તિગત, સમાન, નાના-ક્ષેત્રના ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જકો હોય છે, જે સામાન્ય રીતે નિયમિત દ્વિ-પરિમાણીય પેટર્નમાં ગોઠવાયેલા હોય છે. એફ. ઇ. એ. ને "ફિલ્મ" અથવા "સાદડી" પ્રકારના મોટા વિસ્તારના સ્રોતોથી અલગ પાડવાની જરૂર છે, જ્યાં સામગ્રીનું પાતળું ફિલ્મ જેવું સ્તર સબસ્ટ્રેટ પર જમા કરવામાં આવે છે, એક સમાન જમા પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને, આશા અથવા અપેક્ષાએ કે (પ્રક્રિયામાં આંકડાકીય અનિયમિતતાના પરિણામે) આ ફિલ્મમાં પૂરતી સંખ્યામાં વ્યક્તિગત ઉત્સર્જન સ્થળો હશે. સ્પિન્ડ એરે મૂળ ક્ષેત્ર ઉત્સર્જક એરે સ્પિન્ડ એરે હતો, જેમાં વ્યક્તિગત ક્ષેત્ર ઉત્સર્જકો નાના તીક્ષ્ણ મોલિબ્ડેનમ શંકુ હોય છે. દરેકને ઓક્સાઇડ ફિલ્મમાં નળાકાર શૂન્યાવકાશની અંદર જમા કરવામાં આવે છે, જેમાં ફિલ્મની ટોચ પર કાઉન્ટરઇલેક્ટ્રોડ જમા થાય છે. કાઉન્ટરઇલેક્ટ્રોડ (જેને "ગેટ" કહેવાય છે) દરેક શંકુ ઉત્સર્જક માટે અલગ ગોળાકાર છિદ્ર ધરાવે છે. આ ઉપકરણનું નામ ચાર્લ્સ એ. સ્પિન્ડ્ટના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જેમણે SRI ઇન્ટરનેશનલ ખાતે આ તકનીક વિકસાવી હતી, અને 1968માં વેફર પર માઇક્રોફેબ્રિકેટેડ સિંગલ એમિટર ટિપનું વર્ણન કરતો પ્રથમ લેખ પ્રકાશિત કર્યો હતો. સ્પિન્ડ્ટ, શોલ્ડર્સ અને હેનિકએ 1970માં ઉત્સર્જક ટીપ્સની શ્રેણી ધરાવતા વેક્યૂમ ઉપકરણ માટે યુ. એસ. પેટન્ટ દાખલ કરી હતી. દરેક વ્યક્તિગત શંકુને સ્પિન્ડ ટિપ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. કારણ કે સ્પિન્ડ ટીપ્સમાં તીક્ષ્ણ એપિસ હોય છે, તેઓ પ્રમાણમાં ઓછા ગેટ વોલ્ટેજ (100 વી કરતા ઓછા) નો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ સ્થાનિક વિદ્યુત ક્ષેત્ર પેદા કરી શકે છે. લિથોગ્રાફિક ઉત્પાદન તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને, વ્યક્તિગત ઉત્સર્જકોને અત્યંત નજીકથી પેક કરી શકાય છે, જેના પરિણામે 2 × 107 A/m2 સુધીની ઉચ્ચ સરેરાશ (અથવા "મેક્રોસ્કોપિક") વર્તમાન ઘનતા થાય છે. સ્પિન્ડ-પ્રકારના ઉત્સર્જકો અન્ય એફઇએ તકનીકોની તુલનામાં ઉચ્ચ ઉત્સર્જન તીવ્રતા અને વધુ સાંકડી કોણીય વિતરણ ધરાવે છે. નેનો-સ્પિન્ડ એરે પરંપરાગત સ્પિન્ડ-પ્રકાર ઉત્સર્જકની ઉત્ક્રાંતિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. દરેક વ્યક્તિગત ટોચ નાની તીવ્રતાના ઘણા ક્રમમાં હોય છે; પરિણામે, દરવાજાના વોલ્ટેજ ઓછા હોઈ શકે છે, કારણ કે ટોચથી દરવાજાનું અંતર ઓછું થાય છે. વધુમાં, દરેક વ્યક્તિગત ટીપમાંથી કાઢવામાં આવતો પ્રવાહ ઓછો હોય છે, જેના પરિણામે વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થવો જોઈએ. કાર્બન નેનોટ્યુબ (સી. એન. ટી.) એરે એફ. ઇ. એ. નું વૈકલ્પિક સ્વરૂપ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ (સ્પિન્ડ એરે માટે) માં શૂન્યાવકાશ બનાવીને અને પછી દરેક શૂન્યાવકાશમાં એક અથવા વધુ કાર્બન નેનોટ્યુબ્સ (સી. એન. ટી.) વિકસાવવા માટે પ્રમાણભૂત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને ઘડવામાં આવે છે. "ફ્રી-સ્ટેન્ડિંગ" સી. એન. ટી. એરે વિકસાવવાનું પણ શક્ય છે. એપ્લિકેશન્સ અનિવાર્યપણે ખૂબ નાના ઇલેક્ટ્રોન બીમ જનરેટર, એફ. ઇ. એ., ઘણા જુદા જુદા ડોમેન્સમાં લાગુ કરવામાં આવ્યા છે. એફ. ઇ. એ. નો ઉપયોગ ફ્લેટ પેનલ ડિસ્પ્લે બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે (જ્યાં તેઓ ફિલ્ડ એમિશન ડિસ્પ્લે (અથવા "નેનો-ઇમિઝિવ ડિસ્પ્લે") તરીકે ઓળખાય છે. તેનો ઉપયોગ માઇક્રોવેવ જનરેટર અને આર. એફ. સંચારમાં પણ થઈ શકે છે, જ્યાં તેઓ ટ્રાવેલિંગ વેવ ટ્યુબ (ટી. ડબલ્યુ. ટી.) માં કેથોડ તરીકે કામ કરી શકે છે. તાજેતરમાં, એક્સ-રે ટ્યુબમાં ઠંડા કેથોડ તરીકે ફિલ્ડ ઇફેક્ટ એરેનો ઉપયોગ કરવામાં નવેસરથી રસ જાગ્યો છે. એફ. ઇ. એ. પરંપરાગત થર્મિયોનિક કેથોડ્સ પર સંખ્યાબંધ સંભવિત લાભો પ્રદાન કરે છે, જેમાં ઓછો વીજ વપરાશ, તાત્કાલિક સ્વિચિંગ અને કરંટ અને વોલ્ટેજની સ્વતંત્રતા સામેલ છે. સંદર્ભો પણ જુઓ ક્ષેત્ર ઉત્સર્જન પ્રદર્શન ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જન વેક્યુમ ટ્યુબ્સ ક્ષેત્ર ઇલેક્ટ્રોન ઉત્સર્જક ઠંડા કેથોડ વેક્યુમ ટ્યુબ્સનો ઉપયોગ કરે છે