適用製品
金属的電気伝導性１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３化合物とその製法、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３エレクトライド、電子放出チップ、電子放出素子
目的
電子放出材料として、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３エレクトライドを使用する場合には、室温で、５×１０↑２Ｓ／ｃｍ超の電気伝導度を有し、金属的な電気伝導を示す化合物が望まれている。そこで、かかる電気伝導度・金属的な電気伝導を示す１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３エレクトライドとその製法を提供する。
効果
チタン金属蒸気と１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３単結晶、焼結体又は薄膜を、６００℃超、１４５０℃未満の温度で、２４０時間未満熱処理することにより、金属的電気伝導を示し、室温での電気伝導度が、５×１０↑２Ｓ／ｃｍ超の値を示すエレクトライド１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３が得られる。さらにこのエレクトライドを加工した電子放出チップを用いて、熱電場電子放出を実現できる。
技術概要
このエレクトライド１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３化合物は、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３化合物の結晶中に存在するケージ中に含まれるフリー酸素イオンを、この酸素イオン当り２個の電子（ｅ↑−と記述）で置換し、実質的に[Ｃａ↓２↓４Ａｌ↓２↓８Ｏ↓６↓４]↑４↑+（４ｅ↑−）と記述され、室温での電気伝導度が５×１０↑２Ｓ／ｃｍ超１０↑５Ｓ／ｃｍ未満で、電気伝導度が温度の低下と共に増加する金属的電気伝導を示す。このエレクトライド１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３化合物は、チタン金属（Ｔｉ）の蒸気中で、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３単結晶、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３化合物粉末又は基板上に作成したこの化合物薄膜を６００℃から１４５０℃の温度範囲に、１時間以上２４０時間未満、加熱保持して熱処理し、フリー酸素イオンを電子で置換することにより得られる。更に、この化合物を電子放出材料に用いた電子放出素子が提供される。図は、１２ＣａＯ・７Ａｌ↓２Ｏ↓３単結晶薄板とチタン金属片とを封入し熱処理した５個の試料の電子濃度と電気伝導度、および電気伝導度の温度変化を示すグラフである。
基本情報
開放特許情報
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