奈米線之製造方法及使用其製作之場發射元件

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

100101810

專利證號

I 431662

專利獲證名稱

奈米線之製造方法及使用其製作之場發射元件

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2014/03/21

技術說明

近年來可自我合成且具量子光電特殊應用領域導向之新穎奈米材料及製備技術，已成為奈米製程技術與材料研發上所關注之焦點。本發明揭示一種整合水熱法成長(hydro-thermal growth, HTG)氧化鋅奈米線(ZnO-NWs)及側向成長技術技術(lateral method)，可應用於ZnO奈米線水平式尖端對尖端或尖端對場發射元件與以水平式奈米線為感測源之高性能感測器之製作。本發明方法除具有製程簡易、元件製作成本低廉，並可藉由精確控制水平式奈米線之間隙，有效提升元件之場發射或感測性能。 本發明主要特徵在於先行於絕緣體或玻璃基板上，利用黃光微影製程定義出預成長氧化鋅奈米線(ZnO-NWs)的範圍，於晶種層側壁進行適當之蝕刻後，再利用HTG成長水平排列之ZnO-NWs，製作出ZnO-NWs水平式場發射與感測元件元件。本發明方法製作出之ZnO-NWs水平式場發射元件與感測元件，於光電元件如場發射顯示器(Field emission display)、光偵測器(photo detector)、太陽能電池(solar cell)與光電元件等方面極具應用潛力，於光電工業上亦具有極大商機。 Novel materials based on nanowires (NWs), nanotubes or nanorods, etc. and the methods of fabrication, have attracted lots of attention for their potential applications on optoelectronic devices. The present invention discloses a novel technology using hydro-thermal growth (HTG) associated with a high lateral direction selectivity for the growth of ZnO NWs for high-performance field emission and sensor applications. For demonstration, a patterned seeding layer of aluminum-doped-zinc-oxide (AZO) film or a zinc-oxide (ZnO) film and a metal barrier layer were sputter-deposited on glass substrates. After a suitable under cutting to the side wall of the seed layer, ZnO-NWs with a high selectivity along the lateral direction and with controllable length were grown by HTG technology. Good field emission characteristic with a low turn on voltage (<10 V), high stability, and high emission current has been obtained from FE devices with tip-to-tip or tip-to-plate configuration.

備註

本部(收文號1060000114)同意該校105年12月30日成大研總字第1054501055號函申請終止維護專利

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

企業關係與技轉中心

連絡電話

06-2360524

網址