Date : 1998
Format : 1 volume (232 p.)
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : Les feds (field emission displays) utilisent des millions de microcanons a electrons : les micropointes. L'uniformite et la stabilite de ces micropointes sont des qualites indispensables pour la fabrication optimisee des emetteurs et la performance des feds. L'objectif de cette etude est d'evaluer precisement les proprietes emissives de cathodes a micropointes fabriquees pour les ecrans plats. Il s'agit de correler les modeles developpes a partir de la simulation de micropointes avec les caracteristiques experimentales observees sur ces memes micropointes. Le travail est scinde en trois parties que nous avons comparees entre elles, afin d'obtenir la correlation globale des resultats de cette etude. Pour commencer, nous avons etudie et simule l'emission du courant de monopointes (en fonction de differents parametres geometriques) par la modelisation du parametre de champ , decrivant la finesse d'une pointe. Nous avons montre qu'un modele proche de la realite geometrique des pointes, (ne comportant qu'un seul site emetteur), permet d'evaluer l'influence des parametres geometriques et valide les resultats experimentaux obtenus pour la plupart des monopointes : voir courbes courant tension i(v). Dans un deuxieme temps, nous avons caracterise les proprietes emissives de monopointes, par des observations en microscopie a force atomique (afm), l'analyse des courbes i(v), et la mesure des spots produits par les faisceaux d'electrons ainsi que leurs angles d'ouvertures. Dans le cas de pointes particulierement emissives, nos resultats experimentaux (confrontes aux simulations) montrent que la structure nanometrique, des sites emetteurs, confere aux pointes des proprietes remarquables et que l'emission se distingue d'une emission fowler-nordheim pure. Enfin, la troisieme partie de cette these est consacree a l'evaluation des proprietes statistiques de l'emission de cathodes (avec une densite de pointes de plusieurs 10#4 ptes/mm#2) dont la structure est identique a celle des feds. Ainsi, nous avons mis au point un montage experimental appele projecteur a lentilles electrostatiques, pour comptabiliser directement le nombre d'emetteurs actifs d'une cathode en fonction du potentiel applique entre la grille d'extraction et les pointes, de l'environnement (gaz), de differents traitements ou du temps. Les resultats obtenus avec cet instrument montrent que plus de 50% des micropointes sont actives et que la deviation de l'emissivite est largement imputable aux dispersions geometriques des emetteurs. Un modele d'analyse statistique semi-empirique a ete developpe pour correler ces resultats experimentaux avec les simulations et les observations afm de la dispersion des parametres geometriques des pointes. Mots cles : emission par effet de champ, cathodes a micropointes, simulations de micropointes, optique electrostatique, instrumentation, feds (field emission displays), mesures topographiques afm