Field emitter array
ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಶ್ರೇಣಿಯು (ಎಫ್ಇಎ) ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರದೇಶದ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೂಲದ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಎಫ್ಇಎಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿಯೇ ಶಿಲಾಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅವುಗಳ ರಚನೆಯು ಅನೇಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕ, ಹೋಲುವ, ಸಣ್ಣ-ಕ್ಷೇತ್ರದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಎರಡು-ಆಯಾಮದ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಆಯೋಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಫ್ಇಎಗಳನ್ನು "ಫಿಲ್ಮ್" ಅಥವಾ "ಮ್ಯಾಟ್" ರೀತಿಯ ದೊಡ್ಡ-ಪ್ರದೇಶದ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ ಫಿಲ್ಮ್ ತರಹದ ವಸ್ತುಗಳ ಪದರವನ್ನು ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಠೇವಣಿ ಇಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕರೂಪದ ಶೇಖರಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, (ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಅಕ್ರಮಗಳ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ) ಈ ಫಿಲ್ಮ್ ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ತಾಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಭರವಸೆ ಅಥವಾ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ. ಮೂಲ ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಶ್ರೇಣಿಯು ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ಶ್ರೇಣಿಯಾಗಿತ್ತು, ಇದರಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಸಣ್ಣ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಕೋನ್ಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದನ್ನೂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಸಿಲಿಂಡರಾಕಾರದ ಶೂನ್ಯದೊಳಗೆ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಪದರದ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿವಿದ್ಯುತ್ ನಿಕ್ಷೇಪವನ್ನು ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೌಂಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ("ಗೇಟ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ) ಪ್ರತಿ ಶಂಕುವಿನಾಕಾರದ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಗೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ದ್ಯುತಿರಂಧ್ರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಎಸ್. ಆರ್. ಐ ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ನಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಎ. ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ಅವರ ಹೆಸರನ್ನು ಇಡಲಾಗಿದೆ, ಅವರು 1968 ರಲ್ಲಿ ವೇಫರ್ನಲ್ಲಿ ಮೈಕ್ರೋಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಟೆಡ್ ಸಿಂಗಲ್ ಎಮಿಟರ್ ಟಿಪ್ ಅನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಮೊದಲ ಲೇಖನವನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್, ಶೋಲ್ಡರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಹೈನಿಕ್ 1970 ರಲ್ಲಿ ಹೊರಸೂಸುವ ತುದಿಗಳ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ನಿರ್ವಾತ ಸಾಧನಕ್ಕಾಗಿ ಯು. ಎಸ್ ಪೇಟೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಲ್ಲಿಸಿದರು. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಕೋನ್ ಅನ್ನು ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ತುದಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ತುದಿಗಳು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಅಪ್ಪಿಸ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಅವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು (100 ವಿ ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ಥಳೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಶಿಲಾಮುದ್ರಣ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಹತ್ತಿರದಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಬಹುದು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಾಸರಿ (ಅಥವಾ "ಸ್ಥೂಲದರ್ಶಕ") ಪ್ರವಾಹದ ಸಾಂದ್ರತೆಯು 2 × 107 A/m2 ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಇತರ ಎಫ್ಇಎ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್-ರೀತಿಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಕಿರಿದಾದ ಕೋನೀಯ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ-ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ಸರಣಿಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್-ರೀತಿಯ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ವಿಕಾಸವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ತುದಿಯು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ; ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ತುದಿಯಿಂದ ಗೇಟ್ಗೆ ಇರುವ ಅಂತರವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ತುದಿಯಿಂದ ಹೊರತೆಗೆಯಲಾದ ಪ್ರವಾಹವು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಸುಧಾರಿತ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ (ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ.) ವ್ಯೂಹಗಳು ಎಫ್. ಇ. ಎ. ಯ ಪರ್ಯಾಯ ರೂಪವನ್ನು ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರದಲ್ಲಿ ಶೂನ್ಯಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಮೂಲಕ (ಸ್ಪಿಂಡ್ಟ್ ವ್ಯೂಹಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ) ಮತ್ತು ನಂತರ ಪ್ರತಿ ಶೂನ್ಯದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್ಗಳನ್ನು (ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ. ಗಳು) ಬೆಳೆಯಲು ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. "ಫ್ರೀ-ಸ್ಟ್ಯಾಂಡಿಂಗ್" ಸಿ. ಎನ್. ಟಿ ಸರಣಿಗಳನ್ನು ಬೆಳೆಯಲು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಬಹಳ ಸಣ್ಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣ ಉತ್ಪಾದಕಗಳು, ಎಫ್. ಇ. ಎ. ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಫ್ಲಾಟ್ ಪ್ಯಾನೆಲ್ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಎಫ್ಇಎಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ (ಅಲ್ಲಿ ಅವುಗಳನ್ನು ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು (ಅಥವಾ "ನ್ಯಾನೋ-ಹೊರಸೂಸುವ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳು") ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ). ಅವುಗಳನ್ನು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಜನರೇಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಆರ್ಎಫ್ ಸಂವಹನಗಳಲ್ಲಿ ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಚಲಿಸುವ ತರಂಗ ಕೊಳವೆಗಳಲ್ಲಿ (ಟಿಡಬ್ಲ್ಯೂಟಿಗಳು) ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳಲ್ಲಿ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಸರಣಿಗಳನ್ನು ಕೋಲ್ಡ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ಗಳಾಗಿ ಬಳಸುವ ಆಸಕ್ತಿಯನ್ನು ನವೀಕರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಫ್ಇಎಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಥರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ಗಳಿಗಿಂತ ಹಲವಾರು ಸಂಭಾವ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆ, ತತ್ಕ್ಷಣದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕರೆಂಟ್ ಮತ್ತು ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯ ಸೇರಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸಹ ನೋಡಿ ಕ್ಷೇತ್ರ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ಪ್ರದರ್ಶನ ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ ನಿರ್ವಾತ ಕೊಳವೆಗಳು ಕ್ಷೇತ್ರ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಹೊರಸೂಸುವ ಶೀತ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ನಿರ್ವಾತ ಕೊಳವೆಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ