【課題】 大気中でも安定に作動する電子放出素子とその製造方法、および、前記素子を使用した電界電子の放出方法を実現する。
【解決手段】 アルゴン、ヘリウム等の希ガス、水素の単独またはこれらの混合希釈ガスを用いて、０．００１〜７６０Ｔｏｒｒの圧力のもとで、希釈ガスに対して、０．０００１〜１００体積％のホウ素源及び窒素源原料ガスを導入した雰囲気中にて、プラズマを発生し、あるいは発生せずして、室温〜１３００℃に保持した電子放出素子基板に紫外光を照射することにより、ＢＮで示されｓｐ³結合性ＢＮ、またはこれとｓｐ²結合性ＢＮとの混合物からなる材料を含み、電圧を印加することによって大気中で安定に電子放出する先端の尖った表面形状を自己造形的に形成し、基板を回収する。 （もっと読む）

本発明は、従来技術と同程度又はそれ以上の優れた性能を有する電子放射素子を効率的に提供することを主な目的とする。本発明の電子放射素子は、基材、前記基材上に設けられた電極層、前記電極層上に設けられた電子放射層及び前記電子放射層に接触しないように配置された制御電極層を備えた電子放射素子であって、
前記電子放射層が、電界中で電子を放射する電子放射材料（２０，３０）を含み、
前記電子放射材料は、網目構造骨格を有する多孔体であって、網目構造骨格が内部と表面部から構成され、表面部が、電子放射成分（２１，３１）を含み、内部がｉ）絶縁性材料及び半絶縁性材料の少なくとも１種（２２）、ｉｉ）空間（３２）又はｉｉｉ）絶縁性材料及び半絶縁性材料の少なくとも一種ならびに空間、で占められていることに特徴を有する。
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電子エミッタを形成する方法は、(i)ナノ構造含有材料を形成する工程と、(ii)ナノ構造含有材料とマトリクス材料の混合物を形成する工程と、(iii)電気泳動堆積によって混合物の層を基体の少なくとも１つの表面の少なくとも一部の上に堆積させる工程と、(iv)混合物の層を焼結しまたは溶融して複合体を形成する工程と、(v)複合体を電気化学的にエッチングして複合体の表面からマトリクス材料を取り除き、ナノ構造含有材料を露出させる工程とを含む。
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